[发明专利]一种单芯电缆测井数据传输的自动增益调节装置及系统

权利要求书

1.一种单芯电缆测井数据传输的自动增益调节装置，其特征在于，所述装置包括：钳位电路，一级放大电路、滤波电路、二级放大电路、比较电路、解码电路、深度电路以及控制电路；所述钳位电路，用于对井下检测仪器所检测到的原始信号固定在设定的量程范围内；所述一级放大电路，用于按照设定的放大倍数将钳位电路的输出信号进行放大；所述滤波电路用于滤除经由所述一级放大电路放大后的信号中的低频噪声；所述二级放大电路用于藉由对所述二级放大电路中的增益程控电位器按照设定的程序控制，将经由所述滤波电路滤除低频噪声之后的信号在设定的电压范围内进行调节；所述比较电路，用于藉由对所述比较电路中的比较程控电位器按照设定的程序控制，从经由所述二级放大电路调解完毕后的信号中获取与测井数据有关的信号；所述解码电路将所述与测井数据有关的信号进行解码以输出相应的电平信号，并将所述电平信号传输至所述控制电路；所述深度电路用于通过深度表盘获取井下检测仪器的深度信息，并将所述深度信息传输至所述控制电路；所述控制电路，用于将所述电平信号转换为数字信号后，将所述数字信号以及所述深度信息传输至外部上位机。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤波电路包括高通滤波电路，经配置为将经由所述一级放大电路进行放大后的信号中的低频噪声剔除。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级放大电路包括增益程控电位器和放大器组成；其中，所述增益程控电位器由所述控制电路按照设定的程序进行控制，并通过SPI通信方式向所述增益程控电位器写入电阻值，以实现对所述放大器的放大倍数进行自动调节。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较电路包括比较程控电位器和比较器；其中，所述比较程控电位器由所述控制电路按照设定的程序进行控制，并通过SPI通信方式向所述比较程控电位器写入电阻值，通过改变所述比较程控电位器的阻值实现串联电阻分压的功能，以及改变所述比较器的输入电压，以实现自动截取有用信号以便解码电路能够更准确的进行解码。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述解码电路通过对所述比较电路输出的信号进行硬件解码，以输出高低电平信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括第一主控芯片和第二主控芯片；其中，所述第一主控芯片，用于按照设定的程序控制所述增益程控电位器以及所述比较程控电位器的阻值，以及，利用自身内部的AD转换器将所述解码电路输出的高低电平信号转换为数字信号；所述第二主控芯片，用于藉由光耦解码器接收所述深度电路传输的深度信息，以及通过I/O通信接口将所述深度信息传输至所述第一主控芯片STM32F407；所述第一主控芯片，还用于将所述数字信号以及所述深度信息通过USB串口传输至所述装置外部的所述上位机。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一主控芯片，经配置为：

通过第一SPI向所述增益程控电位器和所述比较程控电位器写入的阻值范围为1至1024Ω；

通过第二SPI对所述第一SPI的每个阻值进行1～1024Ω的分组扫描搜索；其中，对每一组数据进行累计判断，判断依据为在写入两个电阻值之后对采集信号的数据帧头、帧尾以及数据位数进行判断，对每一组的累计数进行对比以选出最大两个值所对应的数组，并将所述最大两个值所对应的数组作为下一次扫描搜索的数组分组。