求模拟数字转换器的精度至少在16位以上，并且由于输入信号是一个低频的双极性信号，所以要求模拟数字转换器必须能够转换双极性信号并且对高频信号具有很大的抑制作用，所以采用的模拟数字转换器是△ Σ结构的具有负参考能够转换负电压的一个模拟数字转换器。
[0033]由于在环境是比较复杂的，各类干扰信号都可能存在，但是由于采集信号是低频的，而干扰信号是高频的，可以用滤波器将高频信号剔除。低通的数字滤波器，将无用的高频信号滤除，低通滤波器的截止频率大约为赫兹左右，这样低的一个低通滤波基本上就能够将高频干扰信号滤除。这种数字滤波器可以是无限冲击响应型或者有限冲击响应型的数字滤波器，也可以是二者的结合。
[0034]可编程逻辑电路，由用户来进行编程和进行配置，解决不同的逻辑设计问题；
[0035]微控单元，可以为单片机、数字信号处理器等可编程器件，主要对数字信号进行读取以及对可编程器件进行控制。
[0036]数字模拟转换器，可以将给定的数字量转换成模拟量，然后经过模拟开关3的选择，可以进行整个环节的校验与调零，在油井高温高压的环境中，器件的性能可能随着温度的升高而变化，并且器件也可能被损坏，可以通过微控单元9来对数字模拟转换器进行操作，给出相应的值，然后再经过环路再采集回来，可以对整个装置进行校验。
[0037]由于输入信号是双极性的，并且在后期计算电阻率的过程中需要对转换边沿进行检测，所以整个装置中没有出现模拟的滤波器，因为模拟的滤波器有可能对测量信号的波形产生变化以至于检测到的边沿变换时间不准确。根据测量信号以及噪声的特征，设计出的数字滤波器必须保证对输入方波信号的测量值极性转换时的测量没有太大的影响。
[0038]本发明在具体工作时，首先采集到的第一电极和第二电极之间的信号是微弱的低频电压信号，由于信号很微弱并且是电位差信号，所以前级采用具有一定放大倍数的仪表放大器，将差分信号转换成既有一定幅度的单端信号进行处理，由于测量的信号具有一定的浮动范围，所以后即采用一个增益可调的高精度放大器，即程控增益放大器进行再次放大，后面再加一级电压跟随器进行阻抗的变换以适应后级的模拟数字转换器。电压跟随器输出的信号进入到模拟数字转换器进行模拟量到数字量的转换，由于信号含有较大的噪声信号，模拟数字转换器必须对高频信号有一定的抑制作用，最后在微控单元的控制下，按照设定的速度输出数字化的结果进行进一步的处理与传输。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法包括: 首先采集微弱的低频电压信号，采用具有一定放大倍数的仪表放大器放大低频电压信，将差分信号转换成既有一定幅度的单端信号进行处理，采用一个增益可调的高精度放大器，即程控增益放大器进行再次放大； 其次进行阻抗的变换，输出的信号进行模拟量到数字量的转换，用户来进行编程和进行配置； 最后按照设定的速度输出数字化的结果进行进一步的处理与传输。
2.如权利要求1所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法的检测装置包括:测量电极、模拟开关、信号放大器、电压跟随器、模拟数字转换器、滤波器、可编程逻辑电路、微控单元以及数字模拟转换器；所述测量电极、模拟开关、信号放大器、程控增益放大器、电压跟随器、模拟数字转换器、滤波器、可编程逻辑电路、微控单元以及数字模拟转换器依次电性连接；所述测量电极接入模拟开关；所述数字模拟转换器接入模拟开关。
3.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述测量电极包括第一电极以及第二电极，所述第一电极和第二电极并联接入模拟开关。
4.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述微弱信号检测仪还包括程控增益放大器，所述信号放大器通过程控增益放大器接入电压跟随器。
5.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述信号放大器是仪表放大器或差分放大器。
6.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述模拟数字转换器的分辨率对应的转换位数不低于16位。
7.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述模拟数字转换器是能够转换负电压的模拟数字转换器。
8.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述滤波器是低通的数字滤波器。
9.如权利要求2所述的基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，其特征在于，所述微控单元是单片机或数字信号处理器。
【专利摘要】本发明公开了一种基于可编程逻辑电路的微弱信号检测方法，首先采集微弱的低频电压信号，采用具有一定放大倍数的仪表放大器放大低频电压信，将差分信号转换成既有一定幅度的单端信号进行处理，采用一个增益可调的高精度放大器，即程控增益放大器进行再次放大；其次进行阻抗的变换，输出的信号进行模拟量到数字量的转换，用户来进行编程和进行配置；最后按照设定的速度输出数字化的结果进行进一步的处理与传输。测量误差小，能够测量浮动范围较宽的极微弱信号，测量误差小；测量精度高，在整个电路中没有模拟的滤波设备，减少信号畸变的可能以及出错的几率，测量精度高；可消除温度增加对仪器零点的影响；结构简单，使用方便。
【IPC分类】G01R27-02, G01R19-00
【公开号】CN104880597
【申请号】CN201510304719
【发明人】李建军
【申请人】内蒙古科技大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月6日