[实用新型]用于井下张压力测量的微伏差分信号采集电路

说明书

本实用新型公开了一种用于井下张压力测量的微伏差分信号采集电路，包括射频滤波器、仪表放大器、模数转换器、+10V参考源电路、+2.5V参考源电路和线性稳压电路和PCB。本电路的工程应用背景为井下电缆张力测量，是系统中的核心组件，用于采集张压力传感器在受外力作用下产生的差分信号，经过滤波、放大和模数转换后，送入通讯模块，将井下电缆的张压力实时反馈给作业人员，为可靠作业提供了数据和技术支撑。

技术领域

本实用新型涉及一种用于井下张压力测量的微伏差分信号采集电路，可应用于对温度和精度敏感的井下张压力测量小信号的放大器领域。

背景技术

现有的井下张压力测量技术主要应用于测井作业，但在射孔行业中没有一种设备可直接测量井下管串所受到的张压力，而通过井上张压力系统测量电缆张压力时，其力的反应往往滞后(遇到水平井或上翘井时更为明显)，结果时常导致遇阻时未能及时减小泵送压力而导致泵脱事件发生，造成巨大的资源和资金损失。若在射孔作业环境中同步测量井下电缆头的张压力，将为作业人员带来极大方便，可提前判断管串是否遇阻(泵压过大泵脱)。

实用新型内容

为解决现有射孔行业井下电缆张压力测量难的问题(井温高达150℃、系统杂讯多、信号幅值小)，本实用新型提供了用于井下张压力测量的微伏差分信号采集电路，该电路为高温下测量井下张压力传感器的差分小信号提供了一种解决方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于井下张压力测量的微伏差分信号采集电路，包括射频滤波器、仪表放大器、模数转换器、+10V参考源电路、+2.5V参考源电路、线性稳压电路及单片机；

所述的射频滤波器与差分输入接口连接，用于将输入的差分信号滤波，

所述的仪表放大器与射频滤波器连接，用于将差分信号不失真的放大，

所述的模数转换器与仪表放大器连接，用于将放大后的差分信号进行数字化；

所述的单片机与模数转换器连接，用于处理数字化后的差分信号，

所述的通讯模块与单片机连接，用于将处理后的数据送至井上仪器；

所述的+10V参考源电路与差分输入接口连接，用于为张压力传感器提供参考源；

所述的+2.5V参考源电路与仪表放大器和模数转换器均连接，用于为仪表放大器和模数转换器提供信号放大和模数转换的基准；

所述的线性稳压电路与仪表放大器、模数转换器、+10V参考源电路、+2.5V参考源电路和单片机均连接，用于为仪表放大器、模数转换器、+10V参考源电路、+2.5V参考源电路和单片机提供电源。

所述的射频滤波器、仪表放大器、模数转换器、+10V参考源电路、+2.5V参考源电路、线性稳压电路及单片机均选取结温不小于150℃的器件。

所述的射频滤波器的频率截止点为40MHz。

所述的模数转换器为24位模数转换器。

还包括电流型温度传感器，

所述的电流型温度传感器与模数转换器连接，用于标定温度对信号测量带来的漂移。

还包括电压跟随电路和电阻R6，电流型温度传感器、电压跟随电路和电阻R6组成电压-电流转换电路；电压-电流转换电路用于通过电流型温度传感器随温度变化改变输出电流信号，电流信号流经电阻R6后变成电压信号、经过电压跟随电路的阻抗变换后送入模数转换器供张压力采集温度标定。

所述的微伏差分信号采集电路印制在四层PCB板上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：