专利名称：石油测井仪器倾角及相对方位测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术领域，尤其是涉及一种石油测井仪器倾角及相对方位测量系统。
背景技术：
石油测井仪器的工作环境非常恶劣，石油测井仪器倾角及相对方位测量系统需要在180°C的条件下工作，电子元件的温度漂移对仪器的测量精度影响非常大。现有技术中所采用的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统主要由SCA100重力加速度计和单片机电路组成，其工作原理及工作过程是单片机通过SPI接口直接读取SCA100重力加速度计所输出的数据，由于重力加速度计芯片SCA100内部进行了数字化处理，在石油测井仪器工作温度范围内，温度漂移非常大，已经超出数据边界，严重影响了测量精度。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其电路结构简单，设计合理，实现成本低，温漂小，测量精度高，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于包括依次相接的用于实时采集石油测井仪器姿态的双轴重力加速度计、用于对双轴重力加速度计所输出的模拟信号进行滤波处理的滤波电路、用于对经滤波处理后的模拟信号进行A/D转换的A/D转换电路和用于对经A/D转换后的数字信号进行分析处理得出石油测井仪器倾角及相对方位的微处理器，以及给双轴重力加速度计、滤波电路、A/D转换电路和微处理器供电的供电电源。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述双轴重力加速度计包括第一双轴重力加速度计和第二双轴重力加速度计，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述A/D转换电路包括第一 A/D转换电路和第二 A/D转换电路；所述第一双轴重力加速度计、第一滤波电路和第一 A/D转换电路依次相接，所述第二双轴重力加速度计、第二滤波电路和第二 A/D转换电路依次相接。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述微处理器为单片机且所述第一 A/D转换电路和第二 A/D转换电路均集成在所述单片机内部。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述单片机为芯片 dsPIC6012Ao上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第一双轴重力加速度计为芯片ADXL203，所述芯片ADXL203的引脚8与供电电源的输出端相接，所述芯片 ADXL 203的引脚6和引脚7与第一滤波电路的输入端相接，所述芯片ADXL203的引脚3接地。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第二双轴重力加速度计为芯片ADXL203，所述芯片ADXL203的引脚8与供电电源的输出端相接，所述芯片 ADXL203的引脚6和引脚7与第二滤波电路的输入端相接，所述芯片ADXL203的引脚3接地。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第一滤波电路包括芯片AD8552、电阻R1、电阻R2、以及电容Cl和电容C2，所述芯片AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚11相接，所述芯片AD8552的引脚3通过电容Cl接地并通过电阻Rl与芯片ADXL203的引脚7相接，所述芯片AD8552的引脚4接地，所述芯片AD8552 的引脚5通过电容C2接地并通过电阻R2与芯片ADXL203的引脚6相接，所述芯片AD8552 的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A的引脚12相接，所述芯片AD8552的引脚8与供电电源的输出端相接。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第二滤波电路包括芯片AD8552、电阻R3、电阻R4、以及电容C3和电容C4，所述芯片AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚13相接，所述芯片AD8552的引脚3通过电容C3接地并通过电阻R3与芯片ADXL203的引脚7相接，所述芯片AD8552的引脚4接地，所述芯片AD8552 的引脚5通过电容C4接地并通过电阻R4与芯片ADXL203的引脚6相接，所述芯片AD8552 的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A的引脚14相接，所述芯片AD8552的引脚8与供电电源的输出端相接。上述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述供电电源为 DC5V电源。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型由依次相接的双轴重力加速度计、滤波电路、A/D转换电路和微处理器，以及供电电源构成；电路结构简单，设计合理，实现成本低。2、本实用新型中的双轴重力加速度计ADXL203直接输出模拟信号，信号随温度漂移非常小，再经滤波和A/D转换处理后输出给微处理器进行处理，得出石油测井仪器倾角及相对方位，测量精度高。3、本实用新型的接线方便，使用操作便捷，工作可靠性高，在测量精度要求范围内，不需要做温度补偿。4、本实用新型的使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型电路结构简单，设计合理，实现成本低，温漂小，测量精度高，工作可靠性高，解决了现有技术中的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统所存在的温度漂移对测量精度影响非常大的缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路框图。图2为本实用新型的电路原理图。附图标记说明1-1-第一双轴重力加速度计；1-2-第二双轴重力加速度计；2-1-第一滤波电路；2-2-第二滤波电路；[0025]3-1-第一 A/D转换电路； 3-2-第二 A/D转换电路；4-微处理器；5-供电电源。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括依次相接的用于实时采集石油测井仪器姿态的双轴重力加速度计、用于对双轴重力加速度计所输出的模拟信号进行滤波处理的滤波电路、用于对经滤波处理后的模拟信号进行A/D转换的A/D转换电路和用于对经A/D转换后的数字信号进行分析处理得出石油测井仪器倾角及相对方位的微处理器4，以及给双轴重力加速度计、滤波电路、A/D转换电路和微处理器4供电的供电电源5。本实施例中，所述双轴重力加速度计包括第一双轴重力加速度计1-1和第二双轴重力加速度计1-2，所述滤波电路包括第一滤波电路2-1和第二滤波电路2-2，所述A/D转换电路包括第一 A/D转换电路3-1和第二 A/D转换电路3-2 ；所述第一双轴重力加速度计 1-1、第一滤波电路2-1和第一 A/D转换电路3-1依次相接，所述第二双轴重力加速度计 1-2、第二滤波电路2-2和第二 A/D转换电路3-2依次相接。具体地，所述微处理器4为单片机且所述第一 A/D转换电路3-1和第二 A/D转换电路3-2均集成在所述单片机内部。所述单片机为芯片dsPIC6012A。所述供电电源5为DC5V电源。结合图2，本实施例中，所述第一双轴重力加速度计1-1为芯片ADXL203，所述芯片 ADXL203的引脚8与供电电源5的输出端相接，所述芯片ADXL203的引脚6和引脚7与第一滤波电路2-1的输入端相接，所述芯片ADXL203的引脚3接地。所述第二双轴重力加速度计1-2为芯片ADXL203，所述芯片ADXL203的引脚8与供电电源5的输出端相接，所述芯片ADXL203的引脚6和引脚7与第二滤波电路2_2的输入端相接，所述芯片ADXL203的引脚3接地。重力加速度计AD)(L203是一种低重力加速度双轴表面微机械加工的加速度计， 表面微机械加工使加速度传感器和信号处理电路高度集成于一个硅片上，和所有加速度计一样，该加速度计的加速度传感器单元是差动电容器，其输出与加速度成比例；重力加速度计ADXL203直接输出模拟信号，信号随温度漂移非常小，测量精度高。结合图2，本实施例中，所述第一滤波电路2-1包括芯片AD8552、电阻Rl和R2、以及电容Cl和C2，所述芯片AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚11相接， 所述芯片AD8552的引脚3通过电容Cl接地并通过电阻Rl与芯片ADXL203的引脚7相接， 所述芯片AD8552的引脚4接地，所述芯片AD8552的引脚5通过电容C2接地并通过电阻R2 与芯片ADXL203的引脚6相接，所述芯片AD8552的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A 的引脚12相接，所述芯片AD8552的引脚8与供电电源5的输出端相接。所述第二滤波电路2-2包括芯片AD8552、电阻R3和R4、以及电容C3和C4，所述芯片AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚13相接，所述芯片AD8552的引脚3通过电容C3接地并通过电阻R3与芯片ADXL203的引脚7相接，所述芯片AD8552的引脚4接地，所述芯片AD8552 的引脚5通过电容C4接地并通过电阻R4与芯片ADXL203的引脚6相接，所述芯片AD8552 的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A的引脚14相接，所述芯片AD8552的引脚8与供电电源5的输出端相接。本实用新型的工作原理及工作过程是双轴重力加速度计实时采集石油测井仪器姿态，滤波电路对双轴重力加速度计所输出的模拟信号进行滤波处理并输出给A/D转换电路，A/D转换电路对经滤波处理后的模拟信号进行A/D转换后输出给微处理器4，微处理器 4对经A/D转换后的数字信号进行分析处理，得出石油测井仪器倾角及相对方位。由于重力加速度计ADXL203直接输出模拟信号，信号随温度漂移非常小，因此在测量精度要求范围内，不需要做温度补偿。但是，如果为了进一步提高该石油测井仪器倾角及相对方位测量系统的测量精度，也可以在使用过程中做温度补偿。综上所述，本实用新型的电路结构简单，设计合理，能有效解决现有石油测井仪器倾角及相对方位测量系统所存在的温度漂移对测量精度影响非常大的实际问题。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于包括依次相接的用于实时采集石油测井仪器姿态的双轴重力加速度计、用于对双轴重力加速度计所输出的模拟信号进行滤波处理的滤波电路、用于对经滤波处理后的模拟信号进行A/D转换的A/D转换电路和用于对经A/D转换后的数字信号进行分析处理得出石油测井仪器倾角及相对方位的微处理器(4)，以及给双轴重力加速度计、滤波电路、A/D转换电路和微处理器(4)供电的供电电源(5)。
2.按照权利要求1所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述双轴重力加速度计包括第一双轴重力加速度计(1-1)和第二双轴重力加速度计(1-2)，所述滤波电路包括第一滤波电路(2-1)和第二滤波电路0-2)，所述A/D转换电路包括第一 A/D转换电路(3-1)和第二 A/D转换电路(3-2)；所述第一双轴重力加速度计(1_1)、第一滤波电路(2-1)和第一 A/D转换电路(3-1)依次相接，所述第二双轴重力加速度计(1-2)、 第二滤波电路(2- 和第二 A/D转换电路(3- 依次相接。
3.按照权利要求2所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述微处理器(4)为单片机且所述第一 A/D转换电路(3-1)和第二 A/D转换电路(3- 均集成在所述单片机内部。
4.按照权利要求3所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述单片机为芯片dsPIC6012A。
5.按照权利要求4所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第一双轴重力加速度计(1-1)为芯片ADXL203，所述芯片ADXL203的引脚8与供电电源(5) 的输出端相接，所述芯片ADXL203的引脚6和引脚7与第一滤波电路的输入端相接， 所述芯片ADXL203的引脚3接地。
6.按照权利要求4所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第二双轴重力加速度计(1-2)为芯片ADXL203，所述芯片ADXL203的引脚8与供电电源(5) 的输出端相接，所述芯片ADXL203的引脚6和引脚7与第二滤波电路Q-2)的输入端相接， 所述芯片ADXL203的引脚3接地。
7.按照权利要求5所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第一滤波电路包括芯片AD8552、电阻R1、电阻R2、以及电容Cl和电容C2，所述芯片 AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚11相接，所述芯片AD8552的引脚3 通过电容Cl接地并通过电阻Rl与芯片ADXL203的引脚7相接，所述芯片AD8552的引脚4 接地，所述芯片AD8552的引脚5通过电容C2接地并通过电阻R2与芯片ADXL203的引脚6 相接，所述芯片AD8552的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A的引脚12相接，所述芯片 AD8552的引脚8与供电电源(5)的输出端相接。
8.按照权利要求6所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述第二滤波电路(2-2)包括芯片AD8552、电阻R3、电阻R4、以及电容C3和电容C4，所述芯片 AD8552的引脚1和引脚2均与芯片dsPIC6012A的引脚13相接，所述芯片AD8552的引脚3 通过电容C 3接地并通过电阻R3与芯片ADXL203的引脚7相接，所述芯片AD8552的引脚4 接地，所述芯片AD8552的引脚5通过电容C4接地并通过电阻R4与芯片ADXL203的引脚6 相接，所述芯片AD8552的引脚6和引脚7均与芯片dsPIC6012A的引脚14相接，所述芯片 AD8552的引脚8与供电电源(5)的输出端相接。
9.按照权利要求4所述的石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，其特征在于所述供电电源(5)为DC5V电源。
专利摘要本实用新型公开了一种石油测井仪器倾角及相对方位测量系统，包括依次相接的用于实时采集石油测井仪器姿态的双轴重力加速度计、用于对双轴重力加速度计所输出的模拟信号进行滤波处理的滤波电路、用于对经滤波处理后的模拟信号进行A/D转换的A/D转换电路和用于对经A/D转换后的数字信号进行分析处理得出石油测井仪器倾角及相对方位的微处理器，以及给双轴重力加速度计、滤波电路、A/D转换电路和微处理器供电的供电电源。本实用新型电路结构简单，设计合理，实现成本低，温漂小，测量精度高，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
文档编号G01C9/00GK202255374SQ201120377948
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者王永强 申请人:西安格威石油仪器有限公司