側向測井儀中的校準電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種側向測井儀中的校準電路，電路簡單，校準誤差小。本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路，校準電路包括校準電阻（R1～R5）、校準開關（SW1、SW2）、運算放大電路（OP）和帶通濾波器（BPF）；在校準模式下，預定的校準信號（VCAL1、VCAL2）通過校準電阻（R1～R5）分壓而生成用于校準的多個電壓信號（V1～V4），多個電壓信號（V1～V4）經(jīng)由校準開關（SW1、SW2）輸入運算放大電路（OP），再經(jīng)由帶通濾波器（BPF）輸出到校準電路的外部；根據(jù)多個電壓信號（V1～V4）和由帶通濾波器輸出的電壓（VOUT），能得到用于校準的線性參數(shù)（K、B）。
【專利說明】
側向測井儀中的校準電路
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及側向測井儀中的校準電路。
【背景技術】
[0002]校準是側向測井儀中非常重要的環(huán)節(jié)，校準電路的精確程度直接影響到側向測井儀的性能。
[0003]圖2為現(xiàn)有側向測井儀中的校準電路的示意圖。如圖2所示，現(xiàn)有側向測井儀中的校準電路包括電阻Rl、R2、R3，變壓器Tl、T2、T3，深電流源，Vod/Vos測量單元，1d/1s測量單元等。根據(jù)由Vod/Vos測量單元測量出的Vod或Vos和由1d/1s測量單元測量出的1d或1s，以及電路的線性參數(shù)，進行計算，從而深淺側向分別得到真實(實際)的電壓和電流。
[0004]深側向測量電壓與真實電壓之間的關系如下:
Vd=Kvd*Vod+Avd(式 I)
其中，Vd表示深側向真實電壓，Vod表示深側向測量電壓，Kvd和Avd為線性參數(shù)。
[0005]深側向測量電流與真實電流之間的關系如下:
Id=Kid*1d+Aid(式 2)
其中，Id表示深側向真實電流，1d表示深側向測量電流，Kid和Aid為線性參數(shù)。
[0006]淺側向測量電壓與真實電壓之間的關系:
Vs=Kvs*Vos+Avs(式 3)
其中，Vs表示淺側向真實電壓，Vos表示淺側向測量電壓，Kvs和Avs為線性參數(shù)。
[0007]淺側向測量電流與真實電流之間的關系:
Id=Kis*1s+Ais(式 4)
其中，Id表示淺側向真實電流，1d表示淺側向測量電流，Kid和Aid為線性參數(shù)。
[0008]以圖2為例的現(xiàn)有側向測井儀中的校準電路通常較為復雜，校準誤差較大，因此需要更為簡單、精確的校準電路。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種側向測井儀中的校準電路，電路簡單，校準誤差小。
[0010]本發(fā)明德側向測井儀中的校準電路，其特征在于，所述校準電路包括校準電阻、校準開關、運算放大電路和帶通濾波器；在校準模式下，預定的校準信號通過所述校準電阻分壓而生成用于校準的多個電壓信號，所述多個電壓信號經(jīng)由所述校準開關輸入所述運算放大電路，再經(jīng)由所述帶通濾波器輸出到所述校準電路的外部；根據(jù)所述多個電壓信號和由所述帶通濾波器輸出的電壓，能得到用于校準的線性參數(shù)。
[0011]另外，在本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路中，在所述校準模式下，通過至少兩次施加不同的校準信號，得到所述線性參數(shù)。
[0012]另外，在本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路中，按照下式得到所述線性參數(shù): Vch=K*V0UT+B(式 8) 其中，Vch表示在所述校準模式下分壓生成的所述多個電壓信號每兩個電壓信號之差的總和，K和B表示所述線性參數(shù)，VOUT表示在所述校準模式下由所述帶通濾波器輸出的電壓；所述多個電壓信號為偶數(shù)個。
[0013]另外，在本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路中，在所述測井模式下，從所述校準電路外部輸入的信號經(jīng)由所述校準開關輸入所述運算放大電路，再經(jīng)由所述帶通濾波器輸出到所述校準電路的外部。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路，電路被簡化，更為簡單，校準誤差小，更為精確。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路的示意圖。
[0016]圖2為現(xiàn)有側向測井儀中的校準電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路用于在測井前對采集電路等進行校準，一般先在校準模式下得到相關電路的線性參數(shù)，然后再進入測井模式，使用所得到的線性參數(shù)和實際測量的信號就可準確計算出采集信號的大小，例如計算出真實電壓值。
[0018]下面，參照附圖對本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路進行詳細的說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路包括校準電阻Rl、R2、R3、R4、R5，校準開關SW1、SW2，運算放大電路OP和帶通濾波器BPF。另外，圖1還示出與本發(fā)明的校準電路相連接的ADC (模數(shù)轉換)采集電路10。
[0020]首先，本發(fā)明的校準電路在測井前對相關電路進行校準，為此先進入校準模式，得至IJ相關電路(以下有時也稱作“采集通道”，包括校準電路的運算放大電路OP和帶通濾波器BPF)的線性參數(shù)K和B。
[0021]當側向測井儀處于校準模式時，模擬開關SW1、SW2的導通和關斷與圖1所示相反。此時，根據(jù)采集電路的增益預先設定且由校準電路產(chǎn)生的校準信號VCALl和VCAL2，通過作為分壓電阻的電阻Rl?R5分壓后產(chǎn)生用于校準的電壓信號即電壓Vl?V4。電壓Vl?V4可以通過已知的校準信號VCAL1、VCAL2和電阻Rl?R5求出。
[0022]電壓V4通過模擬開關SWl輸入運算放大器OP的一個“ + ”輸入端口，電壓V3通過模擬開關SWl輸入運算放大器OP的一個輸入端口，電壓V2通過模擬開關SW2輸入運算放大器OP的另一個輸入端口，電壓Vl通過模擬開關SW2輸入運算放大器OP的另一個“ + ”輸入端口。然后，經(jīng)由運算放大器0P，從帶通濾波器BPF輸出V0UT，由ADC采集電路10采集。
[0023]之后，改變校準信號VCALl和VCAL2，再次分壓生成不同于上次的電壓Vl?V4，ADC采集電路10再次采集從帶通濾波器BPF輸出的V0UT。
[0024]經(jīng)過兩次改變校準信號VCALl和VCAL2，按照如下的式5可得到采集通道的兩個線性參數(shù)K、B。
(V4-V3) + (V1-V2) =K*V0UT+B(式 5 )
其中，VOUT表示校準模式下校準電路的輸出電壓，K和B為線性參數(shù)。
[0025]接著，在本發(fā)明的校準電路對采集通道進行校準，得到采集通道的線性參數(shù)K和B之后，就可以進入測井模式進行測井。
[0026]當側向測井儀處于測井模式時，模擬開關SW1、SW2的導通和關斷與圖1所示相同。此時，從外部輸入的模擬信號Ml通過模擬開關SWl輸入運算放大器OP的一個“ + ”輸入端口，模擬信號M2通過模擬開關SWl輸入運算放大器OP的一個輸入端口，模擬信號Ml’通過模擬開關SW2輸入運算放大器OP的另一個“ + ”輸入端口，模擬信號M2’通過模擬開關SW2輸入運算放大器OP的另一個輸入端口。然后，經(jīng)由運算放大電路0P，從帶通濾波器BPF輸出V0UT，由外部的ADC采集電路10進行采集。
[0027]其中，模擬信號Ml、M2、Ml’、M2’例如為正弦波的混頻信號，是外部輸入到校準電路中的。根據(jù)在校準模式下得到的采集通道的線性參數(shù)K、B，以及在測井模式下從帶通濾波器BPF輸出的V0UT，并參照式5，按照如下的式6，可以計算出(Μ1-Μ2) + (ΜΓ -M2’)，求出輸入的實際信號。
(Μ1-Μ2) + (Ml，-M2，)=K*V0UT+B(式 6)
其中，VOUT表示測井模式下校準電路的輸出電壓，K和B為線性參數(shù)。
[0028]圖1所示的校準電路，相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的校準電路簡單，校準誤差小。
[0029]以上，參照圖1說明了本發(fā)明的側向測井儀中的校準電路，但圖1僅為一個實施例，本領域的技術人員當然可以根據(jù)需要，按照本發(fā)明的發(fā)明主旨，對實施例進行變化和簡單替換。
[0030]舉例而言，在圖1所示的校準電路中，校準信號為2個(VCALl、VCAL2)，校準電阻為5個(Rl?R5)，模擬開關為2個(SW1、SW2)，輸入的模擬信號為4個(Μ1、Μ2、ΜΓ、M2’)，但當然可以為其它數(shù)量，并根據(jù)數(shù)量的改變對其它相關部件進行修改。
[0031]例如，調整校準電阻的數(shù)量，使校準信號VCALl和VCAL2通過作為分壓電阻的校準電阻分壓后產(chǎn)生6個用于校準的電壓信號即電壓Vl?V6，同時適應性地調整其它相關部件的數(shù)量。此時，參照如上的式5，按照如下的式7可得到采集通道的兩個線性參數(shù)K、B0
(V6-V5) + (V4-V3) + (V1-V2) =K*V0UT+B(式 7 )
也就是說，當分壓后產(chǎn)生偶數(shù)的多個用于校準的電壓信號時，按照如下的式7可得到采集通道的兩個線性參數(shù)K、B0
Vch=K*V0UT+B(式 8)
其中，Vch表示在校準模式下分壓產(chǎn)生的偶數(shù)的多個用于校準的電壓信號每兩個電壓信號之差的總和，K和B表示線性參數(shù)，VOUT表示在校準模式下由采集電路采集到的校準電路的輸出。
[0032]以上結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了詳細說明。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種側向測井儀中的校準電路，其特征在于， 所述校準電路包括校準電阻(Rl?1?5)、校準開關(3￥1、3胃2)、運算放大電路(0?)和帶通濾波器(BPF); 在校準模式下，預定的校準信號(VCAL1、VCAL2)通過所述校準電阻(Rl?R5)分壓而生成用于校準的多個電壓信號(VI?V4)，所述多個電壓信號(VI?V4)經(jīng)由所述校準開關(SffU Sff2)輸入所述運算放大電路(0P)，再經(jīng)由所述帶通濾波器(BPF)輸出到所述校準電路的外部； 根據(jù)所述多個電壓信號(VI?V4)和由所述帶通濾波器輸出的電壓(VOUT)，能得到用于校準的線性參數(shù)(K、B )。2.如權利要求1所述的側向測井儀中的校準電路，其中， 在所述校準模式下，通過至少兩次施加不同的校準信號(VCALUVCAL2)，得到所述線性參數(shù)(K、B)。3.如權利要求1或2所述的側向測井儀中的校準電路，其中， 按照下式得到所述線性參數(shù): Vch=K*VOUT+B (式 8) 其中，Vch表示在所述校準模式下分壓生成的所述多個電壓信號每兩個電壓信號之差的總和，K和B表示所述線性參數(shù)，VOUT表示在所述校準模式下由所述帶通濾波器輸出的電壓；所述多個電壓信號為偶數(shù)個。4.如權利要求1或2所述的側向測井儀中的校準電路，其中， 在所述測井模式下，從所述校準電路外部輸入的信號(Ml、M2、Ml’、M2’)經(jīng)由所述校準開關(SW1、SW2)輸入所述運算放大電路(0P)，再經(jīng)由所述帶通濾波器(BPF)輸出到所述校準電路的外部。
【文檔編號】G01R19/00GK105988045SQ201510059699
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月5日
【發(fā)明人】高秀曉, 白慶杰, 肖占山, 張森峰, 于振南, 胡海濤, 姚春明, 朱瑞明, 邵琨
【申請人】中國石油集團長城鉆探工程有限公司, 中油測井技術服務有限責任公司