一种大功率驱动模块ZH202C的制作方法

一种大功率驱动模块zh202c
技术领域
1.本实用新型涉及测勘探钻井剖面地质特征技术领域，具体为一种大功率驱动模块zh202c。


背景技术：

2.在数字阵列声波测中，我们所要得到的是声波在地层里传播后的全波列信息，通过地面软件数字信号处理，可获得纵波、横波和斯通利波等波形信息，由此开展地层弹性特性、破裂压力、地层渗透性、裂缝及油气识别等研究
3.目前的声波测井方法是将声波全波列传输到地面，由地面测井系统计算首波时差。这种测井方法在声波信号的传输过程中需要经过缆芯，幅度衰减较大，信噪比低，测得的声波幅度误差较大，声波信号失真严重。
4.在das1545数字声波测井仪中我们采用了在井下将声波模拟信号数字化，以数字信号的方式传输到地面系统的方法。完全避免了信号在传输过程中的失真与干扰问题。并且采用自动控制增益方式，使得仪器在各种地层中都能达到最理想的波形和最高的信噪比。
5.以前传统的数字声波测井仪采用了大量的中小规模集成元器件，器件使用数量多而体积大，导致仪器较长，影响了数字声波测井仪整体的耐温性能及使用效果；且信号采集及数据传输由同一mcu完成，工作负荷较大，限制了信号采集及数据传输的速率。
6.因此，我们在das1545数字声波测井仪中实现声波信号的采集、处理与换换能器的驱动采用分立模块化设计。这种设计能减小仪器体积且极大的缩短仪器长度，这种设计方案使das1545数字声波测井仪全长仅为2.6米。同时模块化设计还能降低功耗，提高温度性能，使仪器在200℃严酷的井况环境下实现声波测井。


技术实现要素：

7.(一)解决的技术问题
8.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种大功率驱动模块zh202c。
9.(二)技术方案
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大功率驱动模块 zh202c，包括das1545数字阵列声波测井仪，所述das1545数字阵列声波测井仪主要由电子线路和声系组成，所述电子线路由电源总成与大功率驱动模块zh202c组成，所述大功率驱动模块zh202c包括can通讯电路、模数转换电路、声系温度采集处理电路、电源滤波电路、换能器驱动电路、电源监控电路以及mcu外围相关电路，所述声系温度采集处理电路设置有声系温度测量传感器。
11.为了提高使用效果，本实用新型的改进有，所述can通讯电路与其它电路使用磁耦隔离，所述can通讯电路配置有f3.3v的隔离电源。
12.为了提高使用效果，本实用新型的改进有，所述声系温度测量传感器采用pt1000
铂电阻，所述声系温度测量电路采用差动电桥驱动声系温度测量传感器，所述声系温度测量传感器还连接设置有高速adc。
13.为了提高使用效果，本实用新型的改进有，所述换能器驱动电路包括电平转换电路、脉冲保护电路、储能电路以及高压驱动电路，所述电平转换电路、脉冲保护电路、储能电路以及高压驱动电路电连接。
14.为了提高使用效果，本实用新型的改进有，大功率驱动模块zh202c的电源由高压电源和低压电源组成，所述低压电源与通讯电路连接，所述高压电源与储能电路连接，所述大功率模块zh202c设置有电压监控电路。
15.为了提高使用效果，本实用新型的改进有，所述can通讯电路采用 sn65hvd233shkj高温can通讯芯片，微控制器使用厚模电路sm470r1b1mhkps 高温arm7作为处理器，大功率模块还包括多路io端口，所述io端口与微控制器连接，所述高速adc与为控制器连接。
16.(三)有益效果
17.与现有技术相比，本实用新型提供了一种大功率驱动模块zh202c，具备以下有益效果：
18.该大功率驱动模块zh202c，通过高温arm7作为处理器的设置，最大处理速率为60mips，便于轻松应对大量数据处理与控制系统。
19.该大功率驱动模块zh202c，通过设计高压与低电压检测电路，精确的测量仪器供电电压值。
20.该大功率驱动模块zh202c，通过脉冲宽度保护电路，防止高压对地短路。
21.该大功率驱动模块zh202c，通过差动电桥测量声系温度，电路温漂小于 1
‰
。
22.该大功率驱动模块zh202c，模块采用模块化设计，与上下电路采用无缝连接方式，减小空间体积，使得仪器小型化，提高了可靠性，且现场维修或替换更方便。
附图说明
23.图1为本实用新型主电路示意图；
24.图2为本实用新型大功率驱动模块zh202c内部连接及功能框图；
25.图3为本实用新型大功率驱动模块zh202c引脚定义脚定义图；
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1-3，一种大功率驱动模块zh202c，包括das1545数字阵列声波测井仪，所述das1545数字阵列声波测井仪主要由电子线路和声系组成，所述电子线路由电源总成与大功率驱动模块zh202c组成，所述大功率驱动模块zh202c包括can通讯电路、模数转换电路、声系温度采集处理电路、电源滤波电路、换能器驱动电路、电源监控电路以及mcu外围相关电路，所述声系温度采集处理电路设置有声系温度测量传感器。
28.进一步的，所述can通讯电路与其它电路使用磁耦隔离，所述can通讯电路配置有f3.3v的隔离电源，便于提高使用效果。
29.进一步的，所述声系温度测量传感器采用pt1000铂电阻，所述声系温度测量电路采用差动电桥驱动声系温度测量传感器，所述声系温度测量传感器还连接设置有高速adc，通过声系温度测量传感器获得的电压信号再经过平移放大后接入高速adc进行模数转换，高速adc带宽为12bit，采样速率最高为 12msps。
30.进一步的，所述换能器驱动电路包括电平转换电路、脉冲保护电路、储能电路以及高压驱动电路，所述电平转换电路、脉冲保护电路、储能电路以及高压驱动电路电连接，便于提高使用效果。
31.进一步的，大功率驱动模块zh202c的电源由高压电源和低压电源组成，所述低压电源与通讯电路连接，所述高压电源与储能电路连接，所述大功率模块zh202c设置有电压监控电路，便于提高使用效果。
32.进一步的，所述can通讯电路采用sn65hvd233shkj高温can通讯芯片，微控制器使用厚模电路sm470r1b1mhkps高温arm7作为处理器，大功率模块还包括多路io端口，所述io端口与微控制器连接，所述高速adc与为控制器连接，处理器配置64k saram，内置ram与1m闪存，60m主频、16/32位 risc内核，强大的计算能力完全可以轻松实现模块的模数转换、pwm控制与数据处理等功能，通过io端口来实现外设的多种设置与数据传输。
33.综上所述，该大功率驱动模块zh202c，在使用时，通过厚模电路 sm470r1b1mhkps高温arm7处理器的计算能力可以轻松实现模块的模数转换、pwm控制与数据处理等功能，另外配置多路io端口来实现外设的多种设置与数据传输，声系温度测量传感器采用pt1000铂电阻，因此模块的声系温度测量电路采用差动电桥来驱动传感器，获得的电压信号再经过平移放大后接入高速adc进行模数转换，高速adc带宽为12bit，采样速率最高为12msps，高速adc还同时用来监控低压电源和高压电源的电压变化，这些数据通过can 总线传送到主控制模块，电压基准由高精度低温漂基准芯片与分压电阻组成，此电压基准电路温度漂只有1ppm/℃，微控制器io输出的数字信号经过电平转换成0～15v的pwm信号，此信号用来驱动igbt导通，igbt把储能电路中的能量通过变压器转移至发射换能器完成电声转换，低压电源部分主要供给模块控制电路和通讯电路，高压电源用来给储能电路充电从而驱动发射换能器工作，模块内部专门有一个电压监控电路电路，用来监测高压电源与低电源的工作数值，大功率驱动模块采用模块化设计，具有体积小，结构紧凑，使用方便，可靠性高，性能优良等特点，可长期稳定工作在-40℃～200℃恶劣环境中。
34.在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。