CN201246160Y - 一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路，该内刻度电路的一端分别与控制模块和测量模块相连，另一端分别与两个通道电路相连；该内刻度电路由FPGA、两路数模转换电路、接口电路以及时钟发生逻辑电路组成，本实用新型可以满足高频电磁波测井仪内刻度电路设计的更高要求，可以在测量范围内选择任意的相位差和幅度比刻度点，更可以完成信号接收到测量的整个电路的刻度，真正实现内刻度电路的功能。

Description

一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路

技术领域

本实用新型涉及一种内刻度电路，具体地说，涉及一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路。

背景技术

高频电磁波测井仪需要在仪器中设计内刻度电路，用于检查仪器的信号接收与测量电路工作是否正常。现有仪器的内刻度电路均设计在信号中频调理之后，进入测量电路之前，且采用了固定相差方波的方式，这样的设计虽然易于实现，但是刻度点设置较少，仅适用于刻度相位测量电路，更绕开了对高频接收与调理部分的刻度检查。因此当我们需要内刻度检查，尤其是当检查高精度测量相位差与幅度比的高频电磁波仪器时，现有技术的内刻度电路就无法实现上述目的。

如图3所示，为现有技术的刻度信号通道电路。其刻度信号经过与本振信号的混频，输出中频信号，与经过通道电路的接收信号一起加到选通电路，选通电路决定刻度信号端后，刻度中频信号进入测量电路，进行刻度信号的相关测量和检验。由图3可见，该通道电路中，刻度信号不经过通道电路，直接经混频后加到测量电路前端，其测量结果不能反映出通道电路的工作情况，即现有技术的刻度信号通道电路不能检测通道电路的工作情况。

由于上述的内容，现有技术出于设计上的难度，只将内刻度电路设计在中频电路上，且采用简单的固定方波方式，以配合后续的数字鉴相设计。这样的设计无法满足上述的幅度比和相位差同时测量的仪器的设计需要，因为后者通常不会采用简单的数字鉴相电路设计，且对于高频信号接收电路的设计要求更严格。总而言之，现有技术采用简易信号发生电路产生固定相位差，且不可调整幅度比的两路刻度信号。

所以，本领域技术人员希望的内刻度电路是可以检查包括高频信号接收与处理部分在内的全部信号处理与测量电路，而这便成为现有技术中亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路，以解决现有技术中没有一种合适的内刻度电路检查包括高频信号接收与处理部分在内的全部信号处理与测量等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路，其中，所述内刻度电路的一端分别与控制模块和测量模块相连，另一端分别与两个通道电路相连；所述内刻度电路由现场可编程门阵列FPGA、两路数模转换电路、接口电路以及时钟发生逻辑电路组成；

其中，所述接口电路一端分别与所述控制模块和测量模块相连，另一端与所述FPGA相连，接收该控制模块的下行命令以及传输FPGA对该测量模块的控制信号；所述FPGA与所述两路数模转换电路相连，所述两路数模转换电路相连分别与对应的所述通道电路相连，所述时钟发生逻辑电路与所述FPGA相连接，两个所述通道电路均与所述接口电路相连，所述FPGA根据时钟发生逻辑电路的时钟信号，对所述控制模块的下行命令解析并执行响应操作，产生不同的频率相位以及幅度控制信号到所述两路数模转换电路，所述两路数模转换电路分别产生两路不同的刻度信号；所述两路不同的刻度信号都经过相应的所述通道电路通过所述接口电路送到所述测量模块。

本实用新型所述的内刻度电路，其中，所述控制模块为中央处理单元。

其中，所述测量模块为数字信号处理单元。

其中，所述通道电路分别由选通模块、衰减模块、混频模块和滤波模块依次连接组成。

其中，所述两路不同的刻度信号都经过相应的所述通道电路通过所述接口电路送到所述测量模块，进一步为所述两路不同的刻度信号都在相应的通道电路中经过所述FPGA产生通道选通及使能信号对所述通道电路开关进行控制，并通过该通道电路中的选通模块、衰减模块、混频模块、滤波模块调理后通过接口电路发送到测量模块。

本实用新型的技术效果在于：可以满足高频电磁波测井仪内刻度电路设计的更高要求，可以在测量范围内选择任意的相位差和幅度比刻度点(两者还可以相互组合)，更可以完成信号接收到测量的整个电路的刻度，真正实现内刻度电路的功能。

附图说明

图1是本实用新型所述的高频电磁波测井仪器的内刻度电路的结构原理框图；

图2是图1所述的内刻度电路产生的两路刻度信号加到通道电路上的整体结构框图；

图3是现有技术的刻度信号通道电路的结构框图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路，以解决现有技术中没有一种合适的内刻度电路检查包括高频信号接收与处理部分在内的全部信号处理与测量等问题。以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，虚线框内为本实用新型的高频电磁波测井仪器的内刻度电路。该内刻度电路的核心部分是由FPGA(现场可编程门阵列)内部的逻辑设计电路和外部的两路数模(D/A)转换电路组成的双路同步直接数字频率合成电路。

其中，内刻度电路的一端分别与控制模块即CPU(中央处理单元)板和测量模块即DSP(数字信号处理，Digital Signal Processing)处理板相连，另一端分别与两路信号通道(第一通道和第二通道)相连；该内刻度电路由现场可编程门阵列电路、两个数模转换电路、接口电路以及时钟发生逻辑电路组成；

其中，接口电路一端分别与控制模块和测量模块相连，另一端与现场可编程门阵列(FPGA)相连接；两路数模(D/A)转换电路分别与对应的通道电路(第一通道或第二通道)相连，两个通道电路均与接口电路相连，时钟发生逻辑电路与现场可编程门阵列相连接。

这里通过接口电路接收控制模块的下行命令以及传输FPGA对测量模块的控制信号；FPGA根据时钟发生逻辑电路的时钟信号，对控制模块的下行命令解析并执行响应操作，产生不同的频率相位以及幅度控制信号到两路D/A转换电路，可分别产生两路不同的刻度信号；两路信号在相应的通道电路中都经过FPGA产生通道选通及使能信号去控制相应通道电路的开关，并进行衰减、混频、滤波和放大调理电路后通过接口电路送到外部的测量模块上。

此后，刻度信号经过高信噪比衰减电路后直接从信号高频接收端接入，通过开关切换刻度信号和传感器信号，这样的设计可以使内刻度检查覆盖从高频信号接收到测量电路整个信号处理电路；而现有技术刻度信号由测量电路前端接入，无法检查高频信号调理部分的电路性能。

如图2所示，这是由图1中产生的两路刻度信号加到通道电路上的整体框图。这里的通道电路分别由选通模块、衰减模块、混频模块和滤波模块依次连接组成。刻度信号加在通道电路(A或B)前端，当选通刻度信号所接入的输入端时，刻度信号通过衰减和混频电路输出中频信号，该中频信号滤波后进入测量电路，进行刻度信号的相关测量和检查。由于刻度信号加到通道电路的前段，因此通过对刻度信号的测量可以反映出整个通道的工作情况，即可检查通道电路的工作情况。

与现有技术相比，本实用新型的效果在于：

1、采用模块化高精度信号发生器以及FPGA直接数字频率合成技术，通过正弦表控制产生测量范围内可任意改变相位差和幅度比的两路刻度信号；

2、刻度信号经过高信噪比衰减电路后直接从信号高频接收端接入，通过开关切换刻度信号和传感器信号，这样的设计可以使刻度检查覆盖从高频信号接收到测量电路整个信号处理的电路。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1、一种高频电磁波测井仪器的内刻度电路，其特征在于，所述内刻度电路的一端分别与控制模块和测量模块相连，另一端分别与两个通道电路相连；所述内刻度电路由现场可编程门阵列FPGA、两路数模转换电路、接口电路以及时钟发生逻辑电路组成；

其中，所述接口电路一端分别与所述控制模块和测量模块相连，另一端与所述FPGA相连，接收该控制模块的下行命令以及传输FPGA对该测量模块的控制信号；所述FPGA与所述两路数模转换电路相连，所述两路数模转换电路相连分别与对应的所述通道电路相连，所述时钟发生逻辑电路与所述FPGA相连接，两个所述通道电路均与所述接口电路相连，所述FPGA根据时钟发生逻辑电路的时钟信号，对所述控制模块的下行命令解析并执行响应操作，产生不同的频率相位以及幅度控制信号到所述两路数模转换电路，所述两路数模转换电路分别产生两路不同的刻度信号；所述两路不同的刻度信号都经过相应的所述通道电路通过所述接口电路送到所述测量模块。

2、如权利要求1所述的内刻度电路，其特征在于，所述控制模块为中央处理单元。

3、如权利要求1所述的内刻度电路，其特征在于，所述测量模块为数字信号处理单元。

4、如权利要求1所述的内刻度电路，其特征在于，所述通道电路分别由选通模块、衰减模块、混频模块和滤波模块依次连接组成。

5、如权利要求4所述的内刻度电路，其特征在于，所述两路不同的刻度信号都经过相应的所述通道电路通过所述接口电路送到所述测量模块，进一步为所述两路不同的刻度信号都在相应的通道电路中经过所述FPGA产生通道选通及使能信号对所述通道电路开关进行控制，并通过该通道电路中的选通模块、衰减模块、混频模块、滤波模块调理后通过接口电路发送到测量模块。

Images