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HJ131205 泥浆电阻率测量系统板

HJ131205 泥浆电阻率测量系统板

一、概述HJ131205是一款泥浆电阻率测量系统,内部主要由振荡器、高温精密恒流源、高温精密仪表放大器、高温全波相敏解调器、低通滤波器和输出直流偏置电路等构成。系统工作原理:由方波发生器为高温精密恒流源提供高稳定性的方波信号,精密恒流源输出交流恒流电流,交流恒流电流被注入到泥浆中,泥浆中不同位置段的电阻不同而产生电位差也不相同,将这个电位差通过RFI滤波器后进行差分放大,经全波同步整流和有源低通滤
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一、概述

HJ131205是一款泥浆电阻率测量系统,内部主要由振荡器、高温精密恒流源、高温精密仪表放大器、高温全波相敏解调器、低通滤波器和输出直流偏置电路等构成。

系统工作原理:由方波发生器为高温精密恒流源提供高稳定性的方波信号,精密恒流源输出交流恒流电流,交流恒流电流被注入到泥浆中,泥浆中不同位置段的电阻不同而产生电位差也不相同,将这个电位差通过RFI滤波器后进行差分放大,经全波同步整流和有源低通滤波,再经过直流偏置处理后输出,完成泥浆电阻率测量。

该系统的主要特点:

l由于采用交流恒流源供电和同步解调技术,有很强的的抗干扰能力,故系统对低频干扰、直流漂移、引线噪声拾取和解调噪声均有免疫功能;

l仪表放大部分的前置差模/共模吸收网络对抑制噪声和防止电浪涌有很大帮助;

l输出信号的纹波小;

l耐高温性能好,热迟滞小;

l可程控供电,有利于降低系统功耗;

l输出可直接与HJ131206高温八通道十二位ADC采集系统匹配,有利于ADC实现满量程采集,以提高ADC的分辨率和精度。

该系统选用了高温电源控制电路HJ469、高温精密单/双电源功率交直流恒流源HJU130A,高温精密仪表放大器HJ52301C,高温全波相敏解调器HJ002C、高温精密低漂移低功耗运算放大器HJ1107,高温磁保持继电器驱动电路HJ596,这些器件都是本公司为高温环境研发的专用集成电路,具有耐高温、集成度高、性能优良和可靠性高等优点。PCB板由聚四氟乙烯材质制成。所以,该泥浆电阻率测量系统适合于高温环境下长期可靠地工作,在石油测井中得到广泛应用。

 通过泥浆电阻率测量系统板应用,还可以对高温电源控制电路HJ469、高温精密单/双电源功率交直流恒流源HJU130A,高温精密仪表放大器HJ52301C,高温全波相敏解调器HJ002C、高温精密低漂移低功耗运算放大器HJ1107,高温磁保持继电器驱动电路HJ596等专用集成电路的基本电性能和使用方法有一个全面的了解。

电路板尺寸:(103×33)mm2

 

二、电原理框图

三、推荐工作条件

1. 电源电压:±15V±10%

2. 工作环境温度:-55+200

四、PCB版图

元件面

 

 

印刷面

五、应用说明

1. *电阻是精密低漂移电阻,并且,恒流电流设定、放大倍数设定和输出直流偏置增益设定电阻都是由两并一串的电阻网络组成的,以确保输出精度。PCB板上这些电阻已初步设定,使用时可根据实际情况做适当调整。

2. 根据用户要求,可以调整电阻*R8*R9*R10改变恒流源输出恒流电流,计算公式如下:ISET=1.56/RSET(KΩ),其中RSET=*R8+*R9∥*R10

           现设定RSET=15.6ΩISET=100mA

3. 通过调整电阻*R30*R31*R32Rg=*R31+*R30∥*R32可以改变差分放大倍数,A=1+20kΩ/Rg。使得当输入信号范围为0.1V1V时,则ROUT输出范围是-2V+2V之间。现在设定值Rg=5.75KΩ

4. 通过调节电阻*R24*R25*R26改变输出零位,现在设定值为*R24+*R25∥*R26=133 KΩ

5. SW为高温电源控制器的使能端,其中R1为比较电压Vt的设置电阻,若R1不焊接,则Vt2.5V(VCC15V)Vt的电压随R1的阻值变小而降低,本版的Vt=1.65V。若SW电平高于Vt电压时,系统工作正常;SW电平低于Vt电压时,电源处于关闭状态,系统停止工作。

6. 通过改变M1M2M3M4M5的电平来控制电路的自检、零位和工作三种状态,其真值表如下:

 

 

M1

M2

M3

M4

M5

自检

 

 

VCC

零位

 

 

VCC

工作

 

 

VCC

 

注:脉冲宽度最小为10ms

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