基于步進電機的轉(zhuǎn)速校驗臺的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著石油鉆井行業(yè)的發(fā)展,隨鉆測井逐步取代了電纜測井。隨鉆測井[1]就是在鉆井的同時測量數(shù)據(jù),測量的數(shù)據(jù)主要是指在鉆井工程中的參數(shù),如井斜、方位和工具面等。在石油隨鉆測井中,工具面是否旋轉(zhuǎn)會影響測井數(shù)據(jù)(如電阻率、方位角和γ射線)的有效性,所以旋轉(zhuǎn)是一個重要的參數(shù),而旋轉(zhuǎn)的角速率是通過角速率傳感器來檢測的,因此角速率傳感器的精度高低將直接影響隨鉆測井的有效性。為了保證角速率傳感器測量的精度,本文將設(shè)計一種校驗轉(zhuǎn)速臺,不僅能實現(xiàn)角速率傳感器

2、精度的標定,而且功能穩(wěn)定,體積小,攜帶便攜。
　　 本文首先闡述轉(zhuǎn)速校驗臺的設(shè)計背景以及實現(xiàn)的功能,然后提出轉(zhuǎn)速校驗臺的總體設(shè)計思路,最后重點給出系統(tǒng)各個組成部分的詳細設(shè)計。全文共分為以下幾部分:緒論、系統(tǒng)總體設(shè)計方案、步進電機設(shè)計介紹、主控模塊的設(shè)計、無線收發(fā)部分的設(shè)計和結(jié)論展望等。本項目的設(shè)計思想是首先將主控模塊固定在步進電機的中心軸上,然后通過軟件設(shè)計使步進電機以預(yù)先設(shè)定的標準轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn),主控模塊隨著步進電機一起旋轉(zhuǎn),它

3、將角速率傳感器檢測到的角速度轉(zhuǎn)化為連續(xù)的脈沖信號,由于電機的不停旋轉(zhuǎn)和傳統(tǒng)的有線傳輸方式的局限性,本項目采用了無線傳輸方式,無線發(fā)射模塊與主控板相連,接收部分使用無線轉(zhuǎn)USB虛擬串口裝置,實現(xiàn)主控模塊與PC的連接,最后通過程序編寫完成主控模塊與PC之間的串口通訊,并將測量出的數(shù)據(jù)在串口調(diào)試助手軟件上顯示。根據(jù)以上設(shè)計思想制作的轉(zhuǎn)速校驗臺能滿足對角速率傳感器精度的測量,并能根據(jù)測量結(jié)果實時地修正角速率傳感器的精度,而且角速率傳感器的精度越