CN102042001A - 可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪，其能达到多组自动增益控制的要求，使得声波测井的增益范围更广，使用方便，可靠性高。本发明包括主控器和数字电位器，数字电位器有128级电阻值，数字电位器的SPIDIN和SCLK分别和主控器的SPIDIN和SCLK连接，数字电位器的片选与主控器的GPIO连接。

Description

可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪

一、技术领域：

本发明涉及一种石油地质勘探和天然气勘探技术领域的声波测井仪器，尤其是涉及一种可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪。

二、背景技术：

背景技术中，目前在油田测井技术中，声波时差测井是石油勘探中占有很重要的地位。声波测井，特别是在裸眼井中，声波测井仪用来测量井眼周围介质的声波特性。可以划分岩性，判断气层，确定底层孔隙度及估计地层异常压力。声波测井中，由于井下的声波信号非常的弱，因此需要在电路上对声波信号进行放大，但是无限制的放大是不可行的，那么，具体需要放大多少倍，在不同的地层，声波信号的强度不同，所需要放大的倍数也不同，这就要求井下仪根据前一次的波形来判断下一次的声波信号需要放大多少倍。传统的声波增益只有8道，并且是由电阻网络组成，放大的倍数有限，不能满足测井的需要。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪，其能达到多组自动增益控制的要求，使得声波测井的增益范围更广，使用方便，可靠性高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪，包括主控器和数字电位器，其特征在于：数字电位器有多级电阻值，数字电位器的串行数据输入和串行时钟分别与主控器的串行数据输入和串行时钟连接，数字电位器的片选与主控器的通用输入输出接口连接。

上述数字电位器有128级电阻值。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1、传统的声波增益采用8个电阻和模拟开关进行增益选择；

2、该系统的声波增益采用128级数字电位器，程控增益的范围广，可选的级数多；

3、传统的增益控制连线多，该系统只需要SPICLK串行时钟线、SPIDIN串行数据线和片选CS即可，使得连线非常方便。

四、附图说明：

图1为本发明的电路原理图；

图2为主控器与数字电位器的连接图；

图3为数字电位器MAX5439的时序图。

图中，1-数字电位器，2-主控器。

五、具体实施方式：

本发明数字声波井下仪自动增益控制选用128个档位，每-3dB一个带宽。由于声波的信号幅值跨度较大，普通的数字电位器虽然档位较多，但是不能够满足声波测井的要求，而数字电位器MAX5439它的电压范围在±15V，并且有128个抽头，满足声波测井的要求。参见图1，自动增益采用数字电位器1，数字电位器1采用MAX5439，它有128级电阻值，电阻值从0-100KΩ。数字电位器与电阻R8并联，来选择不同的阻值。其中，数字电位器1的控制由主控器通过SPI串口进行控制。参见图2，数字电位器1作为从模式，主控器2作为主模式，数字电位器1的SPIDIN(串行数据输入)、SCLK(串行时钟)分别和主控器2的SPIDIN(串行数据输入)和SCLK(串行时钟)连接，数字电位器1的片选与主控器2的GPIO(通用输入输出接口)连接，来选择是否需要该数字电位器进行工作。主控器2通过软件对SPI(穿行外围接口)编程，通过串行通讯的方式对数字电位器MAX5439进行控制，从而选择不同的电阻值，使得数字声波的增益选择不同的档位。参见图3，图3为数字电位器MAX5439的时序图，图中CS-片选信号，SCLK-串行时钟，DIN-数据输入，D0-D7-数据，MSB-加权位，LSB-最低有效位。图中的时钟由主控器2的时钟来控制，片选信号CS#也由主控器2进行选择。每次传8bit的数据的时候，片选信号为低电平，传完8bit数后片选为高。主控器2将需要的数据通过SPI(串行外设接口)的DIN(数据输入)传给数字电位器1，数字电位器1工作在要求的状态，从而达到多组自动增益控制的要求，每-3dB一个档位，使得声波测井的增益范围更广。

Claims (2)

1.一种可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪，包括主控器和数字电位器，其特征在于：数字电位器(1)有多级电阻值，数字电位器(1)的串行数据输入和串行时钟分别与主控器(2)的串行数据输入和串行时钟连接，数字电位器(1)的片选与主控器(2)的通用输入输出口连接。

2.根据权利要求1所述的可实现实时自动增益控制的数字声波多级井下仪，其特征在于：所述数字电位器(1)有128级电阻值。

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