[发明专利]基于磁阻和倾角传感器的捷联式钻孔测斜仪

摘要

本发明公开了一种基于磁阻和倾角传感器的捷联式钻孔测斜仪，其井下探管由机械骨架和硬件电路板组成，硬件电路板安装在机械骨架内；所述硬件电路板由三轴磁阻传感器、两轴倾角传感器、自带24位A/D的单片机、通讯电路、RS232接口电路和电源电路构成；采用三轴集成磁阻传感器、两轴集成倾角传感器、自带A/D转换的单片机以及与地面装置进行联络的通讯电路构成。其不仅提高了测斜仪的测量精度，缩小了体积，减少了成本，而且提高了生产仪器的效率。

主权项

1、一种基于磁阻和倾角传感器的捷联式钻孔测斜仪，由计算机、地面装置和井下探管组成，其特征在于：所述井下探管由机械骨架和硬件电路板组成，硬件电路板安装在机械骨架内；所述硬件电路板由三轴磁阻传感器、两轴倾角传感器、自带24位A/D的单片机、通讯电路、RS232接口电路和电源电路构成；所述磁阻传感器，用于测量其敏感轴方向上的地磁场强度；所述倾角传感器，用于测量其敏感轴方向上的重力加速度；所述单片机，用于采集(A)所述磁阻传感器输出的X轴地磁场信号Hx、Y轴地磁场信号Hy和Z轴地磁场信号Hz；以及用于采集(B)所述倾角传感器输出的X轴重力加速度信号gx和Y轴重力加速度信号gy；以及(C)并对接收的X轴地磁场信号Hx、Y轴地磁场信号Hy、Z轴地磁场信号Hz、X轴重力加速度信号gx和Y轴重力加速度信号gy进行顶角$V=\arcsin \sqrt{g_x^2+g_y^2}$ 的实时解算，以及方位角$A=\arctan \frac{H_x{g}_y-H_y{g}_x}{H_z(g_x^2+g_y^2)-(H_x{g}_x+H_y{g}_y)\sqrt{1-(g_x^2+g_y^2)}}$ 的实时解算，并将解算后顶角V信息和方位角A信息输出给所述通讯电路；所述通讯电路，用于将从所述单片机输出的顶角V信息和方位角A信息进行脉码转换和放大后，通过电缆传输给地面装置；所述RS232接口电路，用于实现(A)所述单片机应用程序的更新；以及(B)所述计算机标定数据的下传；以及(C)所述单片机将解算后顶角V信息和方位角A信息上传至所述计算机；所述电源电路，用于供给井下探管所需的电源，其由电源转换电路和电池电源组成。