[发明专利]一种底部钻具动力学参数信号处理电路及处理方法

权利要求书

1.一种底部钻具动力学参数信号处理电路，其特征在于：所述的底部钻具动力学参数信号处理电路包括：

井下动力学参数测量单元(100)、多参数信号采集单元(200)、信号调理单元(300)、模拟-数字信号转换单元(400)、总线缓冲单元(500)、中央处理单元(600)和井下电源综合管理单元(700)；其中井下动力学参数测量单元(100)连接多参数信号采集单元(200)，多参数信号采集单元(200)连接信号调理单元(300)，信号调理单元(300)连接模拟-数字信号转换单元(400)，多参数信号采集单元(200)和模拟-数字信号转换单元(400)通过总线缓冲单元(500)连接中央处理单元(600)，井下电源综合管理单元(700)连接井下动力学参数测量单元(100)、多参数信号采集单元(200)、信号调理单元(300)、模拟-数字信号转换单元(400)、总线缓冲单元(500)和中央处理单元(600)。

2.根据权利要求1所述的底部钻具动力学参数信号处理电路，其特征在于：所述的井下动力学参数测量单元(100)包括钻压测量装置(1001)、扭矩测量装置(1002)、转速测量装置(1003)、三轴振动测量装置(1004)、环境压力测量装置(1005)和环境温度测量装置(1006)；其中，钻压测量装置(1001)、扭矩测量装置(1002)通过在管柱外壁上粘贴特定方向和数量的应变片实现，其余测量装置均由对应的传感器完成。

3.根据权利要求1所述的底部钻具动力学参数信号处理电路，其特征在于：所述的多参数信号采集单元(200)包括第一集成电路U1及其外围电路、第二集成电路U2及其外围电路，第一集成电路U1、第二集成电路U2的外围电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，所述的第一集成电路U1为多路开关，选用74HC4051集成电路芯片，所述的第二集成电路U2为运算放大器，选用LM2902D低功率运算放大器，所述的第一集成电路U1的A0～A7引脚为多路信号输入引脚，与所述的井下动力学参数测量单元(100)中各传感器输出信号S_i连接，所述的第一集成电路U1的GND引脚接地，所述的第一集成电路U1的VCC引脚连接所述的井下电源综合管理单元(700)提供的+5V直流电源，第一电容C1一端连接所述第一集成电路U1的VCC引脚，另一端接地，所述的第一集成电路U1的VEE引脚连接所述的井下电源综合管理单元(700)提供的-5V直流电源，第二电容C2一端连接所述第一集成电路U1的VEE引脚，另一端接地，所述第一集成电路U1的引脚E为使能端，低电平有效，接地设置，所述第一集成电路U1的S0～S2引脚为选通控制端，其通过所述的总线缓冲单元(500)与所述的中央处理单元(600)连接，用于实现所述第一集成电路U1的A0～A7引脚的选通控制；所述第一集成电路U1的A引脚为输出引脚，连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接所述第二集成电路U2的同相输入端，第三电容C3的一端连接所述第二集成电路U2的同相输入端，另一端接地，所述第二集成电路U2的反相输入端连接所述第二集成电路U2的输出端，所述第二集成电路U2的输出端为所述多参数信号采集单元(200)的输出端，连接所述信号调理单元(300)。