CN202731897U - 一种磁阻井径测井仪角度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁阻井径测井仪角度传感器，克服了现有电位器传感器存在的需要压力平衡和不耐H2S腐蚀的问题。所述传感器包括磁阻双桥和多级永磁环，所述多级永磁环固定在一个转轴上，磁阻双桥设置在转轴的一端。优选地，所述磁阻双桥的两个桥臂设置在同一平面内，且所述平面与多级永磁环所在的平面平行，并且两个桥臂相位差为45°。与现有技术相比，应用本实用新型实施例的磁阻井径测井仪角度传感器为无接触式传感器，不需要压力平衡，没有累积误差，测量精度高，输出的电信号随转动的角度呈现三角函数关系。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁阻井径测井仪角度传感器。
背景技术
现有的井径测井仪由两部分组成。一部分是反映井径变化的井下机械结构，一部分是地面记录部分；其中井下机械结构包括把机械位移变成电信号的转换装置。常见的井径仪有三或四个臂，在弹簧的作用下末端张开紧贴井壁。随着井径的变化，臂的末端也随着张开或合拢，同时带动电位器滑臂移动。于是井径的变化就变成了电阻的变化。当通过电缆给电位器供电时，变化的电阻间电位差就反映了井径的变化。地面记录部分记录电位差变化，事先经过井径规刻度，这个变化就是井径大小。现有的测量井径变化通常采用电位器做传感器。
采用连杆式电位器作为传感器，其缺点为需要进行内外压力平衡设计，且线性程度差，不耐腐蚀，由于采用皮囊结构，在现场作业时出现故障的几率较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有电位器传感器存在的需要压力平衡和不耐H2S腐蚀的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型的、耐高温、抗腐蚀、高精度的磁阻井径测井仪角度传感器，所述传感器包括磁阻双桥和多级永磁环，所述多级永磁环固定在一个转轴上，磁阻双桥设置在转轴的一端。
优选地，所述磁阻双桥的两个桥臂设置在同一平面内，且所述平面与多级永磁环所在的平面平行，并且两个桥臂相位差为45°。
优选地，所述每个桥臂包括4个电阻，所述4个电阻两两串联后再并联，所述并联电路接在电源与地之间，两个串联支路的分压作为所述桥臂的电压输出端。
优选地，所述同一桥臂内的4个电阻阻值相同，且磁阻灵敏度相同。
优选地，所述传感器还包括两个运算放大器，所述两个运算放大器分别连接在磁阻双桥两个桥臂的电压输出端。
优选地，所述传感器还包括两个处理电路，所述两个处理电路分别串联在两个运算放大器的信号输出端，所述处理电路用于消除固有零位偏差或进行电位转换。
优选地，两个运算放大器为放大倍数相同的运算放大器。
与现有技术相比，应用本实用新型实施例的磁阻井径测井仪角度传感器为无接触式传感器，不需要压力平衡，没有累积误差，测量精度高，输出的电信号随转动的角度呈现三角函数关系(正弦和余弦)。
附图说明
图1为本实用新型实施例的磁阻井径测井仪角度传感器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的传感器输出信号波形图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1-2所示，本实用新型实施例的角度传感器主要包括磁阻双桥和多级永磁环。
其中多级永磁环固定在一个转轴上，磁阻双桥设置在转轴的一端，所述磁阻双桥包括两个桥臂：桥A和桥B，所述角度传感器还包括两个运算放大器和两个处理电路，所述桥A和桥B设置在与多级永磁环所在平面平行的平面内，并且相位差为45°，桥A包括4个电阻：R1、R2、R3和R4，桥B包括4个电阻：R1’、R2’、R3’和R4’。每个桥臂上的4个电阻两两串联后再并联，并联电路接在电源与地之间，两个串联支路的分压作为所述桥臂的电压输出端，两个运算放大器分别连接在桥A和桥B的电压输出端，两个处理电路分别连接在两个运算放大器的信号输出端，所述处理电路用于消除固有零位偏差或进行电位转换。
其中同一桥臂内的4个电阻阻值相同，且磁阻灵敏度相同，但桥A和桥B的电阻阻值可以不相同，即R1＝R2＝R3＝R4，R1’＝R2’＝R3’＝R4’，但R1≠R1’。
在应用中，磁阻双桥、运算放大器和处理电路部分安装在一经过精密设计得耐压壳体内，多级永磁环以转轴方式固定在壳体外，随与之相连的臂进行相应转动，进行转动角度的测量。
本实用新型的实施例能够精确测量井径测井仪转动的角度，并且结构简单，操作容易，可靠性强，精度高。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种磁阻井径测井仪角度传感器，其特征在于，所述传感器包括磁阻双桥和多级永磁环，所述多级永磁环固定在一个转轴上，磁阻双桥设置在转轴的一端。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁阻双桥的两个桥臂设置在同一平面内，且所述平面与多级永磁环所在的平面平行，并且两个桥臂相位差为45°。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述每个桥臂包括4个电阻，所述4个电阻两两串联后再并联，所述并联电路接在电源与地之间，两个串联支路的分压作为所述桥臂的电压输出端。
4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述同一桥臂内的4个电阻阻值相同，且磁阻灵敏度相同。
5.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括两个运算放大器，所述两个运算放大器分别连接在磁阻双桥两个桥臂的电压输出端。
6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括两个处理电路，所述两个处理电路分别串联在两个运算放大器的信号输出端，所述处理电路用于消除固有零位偏差或进行电位转换。
7.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，两个运算放大器为放大倍数相同的运算放大器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220379875 CN202731897U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 一种磁阻井径测井仪角度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 201220379875 CN202731897U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 一种磁阻井径测井仪角度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202731897U true CN202731897U (zh) | 2013-02-13 |
Family
ID=47657609
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220379875 Expired - Lifetime CN202731897U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 一种磁阻井径测井仪角度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202731897U (zh) |
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2012
- 2012-08-01 CN CN 201220379875 patent/CN202731897U/zh not_active Expired - Lifetime
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