油基泥漿測井儀工程機發(fā)射模塊設計.pdf

1、隨著油基泥漿（OBM）在深海及特殊巖層石油勘探中的廣泛應用，從微電阻率掃描成像測井儀基礎上發(fā)展而來的油基泥漿測井儀得到了大力發(fā)展，該測井技術不僅能在油基泥漿環(huán)境提供高準確性、高分辨率的井壁電阻率圖像，還能適應水基泥漿等環(huán)境，該技術越來越成為石油測井的主要技術手段之一，而發(fā)射模塊作為油基泥漿測井儀的激勵信號來源，是儀器研制的重要組成部分。
　　本文首先簡要敘述了油基泥漿測井儀的測井原理，而后根據(jù)測井儀對發(fā)射模塊的功能要求提出設計技術

2、指標，在此基礎上設計并驗證整個模塊的軟硬件設計。發(fā)射模塊的主要功能是實現(xiàn)載波為1MHz、調(diào)制波為2kHz、調(diào)制度為85％的調(diào)幅波信號輸出，以便激勵信號順利穿透地層。同時考慮到實際測井中需要實時了解發(fā)射模塊在井下的狀態(tài)，本方案設計有輸出信號檢測電路，實時采集計算發(fā)射模塊輸出端的電壓和電流幅度，并將數(shù)據(jù)上傳至主控模塊，并作為發(fā)射模塊閉環(huán)調(diào)節(jié)的依據(jù)。主要涉及的內(nèi)容有，直接數(shù)字頻率合成（DDS）、數(shù)模轉換、差分帶通濾波器、功率放大以及模數(shù)轉換等

3、。在確定硬件電路后，對系統(tǒng)建模，分析閉環(huán)系統(tǒng)的時間響應性能，以此驗證硬件電路設計滿足測井儀對穩(wěn)定性和實時性的要求。最后完成在FPGA中調(diào)幅數(shù)據(jù)產(chǎn)生以及基于FPGA+DSP架構的數(shù)字相敏檢波算法的實現(xiàn)。
　　與以往測井儀發(fā)射模塊設計相比，本文設計的發(fā)射模塊有如下特點：基于FPGA+DAC的直接數(shù)字頻率合成，提高輸出信號的靈活性；LVDS差分傳輸，差分調(diào)理放大電路提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和諧波抑制比；較低的輸出內(nèi)阻，使輸出效率更高。