CN105201488A - 一种超低功耗存储式井下电子压力计 - Google Patents

Abstract

一种超低功耗存储式井下电子压力计。其包括处理器、A/D转换器、数据存储器、压力传感器、温度传感器、电子开关、主电源和副电源；其中：处理器分别与A/D转换器、数据存储器和电子开关相连接，A/D转换器分别与压力传感器和温度传感器连接，电子开关分别与主电源和副电源相连接，主电源与处理器连接，副电源与A/D转换器、数据存储器、压力传感器和温度传感器连接。本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计具有如下优点：1)不增加电池的数量，因此可使成本降低；2)电路上只增加一个三极管和一个电阻；3)简单可靠。

Description

一种超低功耗存储式井下电子压力计

技术领域

本发明属于计算机控制技术领域，特别是涉及一种超低功耗存储式井下电子压力计。

背景技术

在油井的压力恢复测试中，有些关键的油井需要测试很长时间，最长要求达到1年，而普通压力计最多使用半年。另外，受压力计外径和空间的限制，不可能增加许多电池，而且即使能增加电池，也会造成设计和成本的上升。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种超低功耗存储式井下电子压力计。

为了达到上述目的，本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计包括：处理器、A/D转换器、数据存储器、压力传感器、温度传感器、电子开关、主电源和副电源；其中：处理器分别与A/D转换器、数据存储器和电子开关相连接，A/D转换器分别与压力传感器和温度传感器连接，电子开关分别与主电源和副电源相连接，主电源与处理器连接，副电源与A/D转换器、数据存储器、压力传感器和温度传感器连接。

所述的电子开关由三极管G和电阻R构成，其中：三极管G的发射极与正电源连接、集电极C与副电源连接、发射极通过电阻R与处理器连接。

所述的三极管G采用PNP开关三极管。

本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计具有如下优点：

1)不增加电池的数量，因此可使成本降低；

2)电路上只增加一个三极管和一个电阻；

3)简单可靠。

附图说明

图1为本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计结构框图。

图2为本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计中电子开关原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计包括：

处理器1、A/D转换器2、数据存储器3、压力传感器4、温度传感器5、电子开关6、主电源7和副电源8；其中：处理器1分别与A/D转换器2、数据存储器3和电子开关6相连接，A/D转换器2分别与压力传感器4和温度传感器5连接，电子开关6分别与主电源7和副电源8相连接，主电源7与处理器1连接，副电源8与A/D转换器2、数据存储器3、压力传感器4和温度传感器5连接。

处理器1为本装置的核心控制器，采用以嵌入式控制器芯片为核心的微控制器电路，用于控制本装置各部工作；A/D转换器2为模数转换器电路，用于读取压力传感器4和温度传感器5输出信号，并将其转换成数字信号后传送给处理器1；数据存储器3为存储器芯片，用于为处理器提供信息存储空间；压力传感器4用于井下压力；温度传感器5用于井下温度；电子开关6为电源控制开关，处理器1通过电子开关6控制主电源7和副电源8工作，以实现除了处理器1外，在非采集数据期间将本装置中其余部件的电源全部关断，由此实现超低功耗。

如图2所示，所述的电子开关6由三极管G和电阻R构成，其中：三极管G的发射极与正电源7连接、集电极C与副电源8连接、发射极通过电阻R与处理器1连接。

所述的三极管G采用PNP开关三极管。

本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计的特点如下：

1)处理器双频工作模式的控制

设计压力计有两种工作方式：一是通讯工作方式，连接通讯电缆情况下，压力计进入通讯工作方式，这时压力计的主要工作是与PC机进行通讯；二是测试工作方式，对接电池时，压力计进入测试工作方式，这时压力计按照时间表进行数据的采集(测试)工作。

选择功耗较低的处理器型号，同时具备内部时钟的工作方式，可以编程控制高频和低频工作。由于压力计在测试状态下工作对处理器的主频快慢没有太多的要求，而在通讯下载数据的工作模式下，为了提高通讯速度，处理器需要工作在高频模式下。因此，通过对处理器的编程控制，实现在测试状态下处理器处于低频工作模式，从而降低压力计的工作电流。

2)电子开关及电源控制设计

通过一个PNP三极管设计一个最简单的电子开关，实现能完全关断副电源(VDD)，从而实现处理器外围所有电路和传感器在非采集数据时的无功耗设计，如图2所示。

本发明提供的超低功耗存储式井下电子压力计是为了实现压力计的超低功耗，满足油气井长时间监测的要求，在集成电路选型和电路控制方面做了大量的工作，通过对处理器本身编程，实现处理器在测试工作和通讯工作时的双频工作模式；通过对电子开关的控制，实现在非采集数据时，完全关断除了处理器以外的所有电源，从而实现压力计的超低功耗设计。

Claims (3)

1.一种超低功耗存储式井下电子压力计，其特征在于：所述的超低功耗存储式井下电子压力计包括：处理器(1)、A/D转换器(2)、数据存储器(3)、压力传感器(4)、温度传感器(5)、电子开关(6)、主电源(7)和副电源(8)；其中：处理器(1)分别与A/D转换器(2)、数据存储器(3)和电子开关(6)相连接，A/D转换器(2)分别与压力传感器(4)和温度传感器(5)连接，电子开关(6)分别与主电源(7)和副电源(8)相连接，主电源(7)与处理器(1)连接，副电源(8)与A/D转换器(2)、数据存储器(3)、压力传感器(4)和温度传感器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的超低功耗存储式井下电子压力计，其特征在于：所述的电子开关(6)由三极管G和电阻R构成，其中：三极管G的发射极与正电源(7)连接、集电极C与副电源(8)连接、发射极通过电阻R与处理器(1)连接。

3.根据权利要求1所述的超低功耗存储式井下电子压力计，其特征在于：所述的三极管G采用PNP开关三极管。