專利名稱：可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油地質勘探和天然氣勘探技術領域的聲波測井儀器，尤其 是涉及一種可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀。 二、背景技術背景技術中，目前在油田測井技術中，聲波時差測井是石油勘探中占有很重要的 地位。聲波測井，特別是在裸眼井中，聲波測井儀用來測量井眼周圍介質的聲波特性。可以 劃分巖性，判斷氣層，確定底層孔隙度及估計地層異常壓力。聲波測井中，由于井下的聲波 信號非常的弱，因此需要在電路上對聲波信號進行放大，但是無限制的放大是不可行的，那 么，具體需要放大多少倍，在不同的地層，聲波信號的強度不同，所需要放大的倍數(shù)也不同， 這就要求井下儀根據(jù)前一次的波形來判斷下一次的聲波信號需要放大多少倍。傳統(tǒng)的聲波 增益只有8道，并且是由電阻網(wǎng)絡組成，放大的倍數(shù)有限，不能滿足測井的需要。
三、實用新型內容本實用新型為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種可實現(xiàn)實時自動增益 控制的數(shù)字聲波多級井下儀，其能達到多組自動增益控制的要求，使得聲波測井的增益范 圍更廣，使用方便，可靠性高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀，包括主控器和數(shù)字電位器， 其特征在于數(shù)字電位器有多級電阻值，數(shù)字電位器的串行數(shù)據(jù)輸入和串行時鐘分別與主控 器的串行數(shù)據(jù)輸入和串行時鐘連接，數(shù)字電位器的片選與主控器的通用輸入輸出接口連接。上述數(shù)字電位器有128級電阻值。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下1、傳統(tǒng)的聲波增益采用8個電阻和模擬開關進行增益選擇；2、該系統(tǒng)的聲波增益采用128級數(shù)字電位器，程控增益的范圍廣，可選的級數(shù)多；3、傳統(tǒng)的增益控制連線多，該系統(tǒng)只需要SPICLK串行時鐘線、SPIDIN串行數(shù)據(jù)線 和片選CS即可，使得連線非常方便。

圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為主控器與數(shù)字電位器的連接圖；圖3為數(shù)字電位器MAX5439的時序圖。圖中，1-數(shù)字電位器，2-主控器。
五具體實施方式
本實用新型數(shù)字聲波井下儀自動增益控制選用128個檔位，每_3dB—個帶寬。由于聲波的信號幅值跨度較大，普通的數(shù)字電位器雖然檔位較多，但是不能夠滿足聲波測井的要求，而數(shù)字電位器MAX5439它的電壓范圍在士 15V，并且有128個抽頭，滿足聲波測井的 要求。參見圖1，自動增益采用數(shù)字電位器1，數(shù)字電位器1采用MAX5439，它有128級電阻 值，電阻值從O-IOOKΩ。數(shù)字電位器與電阻R8并聯(lián)，來選擇不同的阻值。其中，數(shù)字電位 器1的控制由主控器通過SPI串口進行控制。參見圖2，數(shù)字電位器1作為從模式，主控器 2作為主模式，數(shù)字電位器1的SPIDIN(串行數(shù)據(jù)輸入)、SCLK(串行時鐘)分別和主控器2 的SPIDIN(串行數(shù)據(jù)輸入)和SCLK(串行時鐘)連接，數(shù)字電位器1的片選與主控器2的 GPIO(通用輸入輸出接口)連接，來選擇是否需要該數(shù)字電位器進行工作。主控器2通過 軟件對SPI (穿行外圍接口)編程，通過串行通訊的方式對數(shù)字電位器MAX5439進行控制， 從而選擇不同的電阻值，使得數(shù)字聲波的增益選擇不同的檔位。參見圖3，圖3為數(shù)字電位 器MAX5439的時序圖，圖中CS-片選信號，SCLK-串行時鐘，DIN-數(shù)據(jù)輸入，D0-D7-數(shù)據(jù)， MSB-加權位，LSB-最低有效位。圖中的時鐘由主控器2的時鐘來控制，片選信號05#也由 主控器2進行選擇。每次傳Sbit的數(shù)據(jù)的時候，片選信號為低電平，傳完Sbit數(shù)后片選為 高。主控器2將需要的數(shù)據(jù)通過SPI (串行外設接口)的DIN(數(shù)據(jù)輸入)傳給數(shù)字電位器 1，數(shù)字電位器1工作在要求的狀態(tài)，從而達到多組自動增益控制的要求，每-3dB —個檔位， 使得聲波測井的增益范圍更廣。
權利要求一種可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀，包括主控器和數(shù)字電位器，其特征在于數(shù)字電位器(1)有多級電阻值，數(shù)字電位器(1)的串行數(shù)據(jù)輸入和串行時鐘分別與主控器(2)的串行數(shù)據(jù)輸入和串行時鐘連接，數(shù)字電位器(1)的片選與主控器(2)的通用輸入輸出口連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀，其特征在 于所述數(shù)字電位器(1)有128級電阻值。
專利摘要本實用新型涉及一種可實現(xiàn)實時自動增益控制的數(shù)字聲波多級井下儀，其能達到多組自動增益控制的要求，使得聲波測井的增益范圍更廣，使用方便，可靠性高。本實用新型包括主控器和數(shù)字電位器，數(shù)字電位器有128級電阻值，數(shù)字電位器的SPIDIN和SCLK分別和主控器的SPIDIN和SCLK連接，數(shù)字電位器的片選與主控器的GPIO連接。
文檔編號E21B49/00GK201554457SQ20092003496
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權日2009年10月12日
發(fā)明者江波, 熊志華, 肖江濤, 葛萬勇, 藺暑霞, 高怡 申請人:西安威爾羅根能源科技有限公司