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专利名称：一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法
技术领域：
本发明属于石油地震勘探仪，特别是一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法。
背景技术：
地震勘探仪是地震勘探中用人工爆炸或用其他可控震源激发地震波，并记录它在地面引起的振动位移的仪器。通过分析地震波在岩石中的传播规律，确定地震界面的埋藏深度和形状，地震勘探仪器的根本任务是野外地震数据的采集和记录。在石油的天然气勘探领域地震勘探是主要技术手段。目前地震勘探仪器在精度、分辨率、动态范围、功耗、灵敏高、抗干扰、扩充性、轻便易携等方面存在不同程度的问题。下面给出石油地震勘探仪国内外同类仪器指标对比表，从中可以看出一些问题。从表中可以了解到现有的石油地震勘探仪已经从8位A/D向M位A/D过渡，以得到更高的分辨率，而其切换频率也向更高发展，使其同时能检测更多通道，以获得更祥实的实验数据供软件分析。众所周知，分辨率、通道数决定着石油地震勘探设备是否能实现更高的性能，而其使用软件是否强大确了本身设计外，与上述硬件是否能提供可多的信息有关。国内外同类仪器指标对比
权利要求
1.一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是至少包括高分辨率石油地震勘探仪和电源电路(12)，电源电路(12)是三级稳压电路，三级稳压电路输出的电压与高分辨率石油地震勘探仪电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的三级稳压电路是将电池(11)提供的12V电压，先经过电源板稳压器件进行第一级稳压，分别输出模拟士5V电源、数字5V电源和^V电源，其中^V电源供LED显示器使用；模拟士5V电源和数字5V电源进行第二级稳压，模拟士5V电源通过稳压器件产生输出正2. 5V输出的电压和产生输出正3. 3V输出的电压，数字5V电源进行第二级稳压，数字5V 通过稳压器件产生输出正3. 3V输出的电压和产生输出正1.8V输出的电压；第三级稳压是将数字5V经第二级稳压输出的3. 3V稳压成士 2. 5V。
3.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的高分辨率石油地震勘探仪它至少包括覆盖开关电路(2)、PCI接口板(4)、上位机、信号发生电路(3)、数据采集板(16)、计算机总线(10)和电源电路，数据采集板(16)有6 块，数据采集板(16)通过PCI接口板与上位机电连接，通过PCI接口与上位机通信回路，由上位机进行数据、控制信号、地址信号的分发，数据采集板(16)的信号输入端口(15)与覆盖开关电路的输出端电连接，其中在一个数据采集板()16与信号发生电路(3)的信号端电连接，用于检测、校正数据采集板(16)的工作状态、精度；覆盖开关电路(2)和前置放大电路(6)分别通过计算机总线(10)由处理器(9)进行控制，覆盖开关电路(2)的地址端由处理器()9根据上位机的命令选取地址，将选择的地震检波器接至对应的前置放大电路；检波器(1)将震动信号转换成模拟电信号，通过大线连接至覆盖开关电路(2)，覆盖开关电路 (2)根据上位机采集设置通过处理器(9)选通有效通道，覆盖开关电路(2)的对应位导通， 使检波器(1)的信号接通输送至数据采集板(16)，由数据采集板(6)1放大、模数转换、数据存贮，由上位机进行数据显示。
4.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的数据采集板(16)包括前置放大电路(6)、模数转换器(7)、存储器(8)、处理器 (9)和平均地址分配给每一块数据采集板(16)的覆盖开关电路，一块数据采集板(16)可差分接入32只检波器(1)，ADG734的两个通道导通使一个检波器(1)差分接入到一个前置放大电路(6)，一块数据采集板(16)有16只前置放大电路(6)，前置放大电路的输出与模数转换器(7)的输入电连接，一块数据采集板(16)有2只模数转换器(7)，每只模数转换器(7) 可同时接8路模拟信号输入，共可接入16路模拟信号输入，模数转换器(7)为对位模数转换器；模数转换器(7)的所有的控制信号端通过计算机总线(10)与处理器(9)的I/O接口电连接，由处理器(9)控制模数转换器(7)增益和通道；模数转换器(7)的转换数字输出与处理器(9 )通过串口电连接，由处理器(9 )对数据进行处理，最后由处理器(9 )将处理后的字节数据存贮在存储器(8)中；处理器(9)和存储器(8)通过计算机总线(10)电连接。
5.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的数据采集板(16)中的每一路模拟量信号线(13)在电路板中夹持在PCB上下层地线(14)中，电路板采用多层板结构。
6.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的覆盖开关电路(2)采用美国ANALOG DEVICE公司的ADG734构成开关阵列，覆盖开关电路(2 )可选择48-96个检波器(1)，覆盖开关电路(2 )选择的检波器(1)接通后，检波器 (1)输出信号正负端将连接至对应的前置放大电路(6)的INA+和INA-端，GAIN0、GAIN1、 GAIN2用于前放增益选择，可选择设置0、6、12、18、M、30、36dB的前放增益；PWND、LPffP为工作模式选择，可设置成休眠模式、低速模式，在非采集期间降低系统功耗；GAINO、GAINU GAIN2、PWND、LPWP通过计算机总线(10)与处理器(9)的I/O端口电连接，根据上位机指令进行控制；前置放大电路(6)的输出端0UTF+、0UTF-差分进入模数转换器(7)的输入端，由模数转换器(7 )进行模数转换，模数转换器(7 )的输出与处理器(9 )通过接口电路电连接， 处理器(9)将串行位转换成字节存入存储器(8)中。
7.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的信号发生电路(3)产生参考信号，参考信号模拟检波器(1)的输出，信号发生电路(3)的输出与前置放大电路(6)的INB+和INB-端差分电连接。
8.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的前置放大电路(6)的输出0UTR+、0UTR-差分进入模数转换器(7)的输入端，由模数转换器(7 )进行模数转换，模数转换器(7 )的输出与处理器(9 )通过接口电路电连接，处理器(9)将串行位转换成字节；前置放大电路(6)的INA+和INA-端及INB+和INB-是通过MUX0、MUX1端控制选择，MUXO、MUXl通过计算机总线(10)与处理器(9)的I/O端口电连接，由处理器(9)进行控制；所述的前置放大电路(6)的输出信号经过电平调整电路，将信号中心电平调整至AD需要的中心电平，连接至对应AD转换器输入端；所述的前置放大电路 (6)的输入和输出模拟量信号线(13)在电路板中通过PCB上下层地线(14)中夹持。
9.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的模数转换器(7)的hputl至hpirtS连接至前置放大电路的输出端，其数据输出 DOUT连接至处理器的SPI串行口，处理器以SPI中断的方式接收AD转换后的数据，并将数据存入双端口 FIFO存储器中。
10.根据权利要求3所述的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是所述的存储电路采用(3)片大容量IDT72V2111作为数据缓存，IDT72V2111作为A/D转换的数据暂存，由上位机MCU通过SPI接口接收AD转换器的转换数据，依次写入FIFO中， 采集完成后，由处理器向上位机报告采集完成状态，由上位机通过FIFO另一端口读取FIFO 中数据。
全文摘要
本发明属于石油地震勘探仪，特别是一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法，其特征是至少包括一种高分辨率石油地震勘探仪和电源电路，电源电路是三级稳压，三级稳压输出的电压与数据采集板和显示器电连接；所述的三级稳压是将电池提供的12V电压，先经过电源板稳压器件进行第一级稳压，分别输出模拟±5V电源、数字5V电源和28V电源，其中28V电源供LED显示器使用；模拟±5V电源和数字5V电源进行第二级稳压，模拟±5V电源通过稳压器件产生输出正2.5V输出的电压和产生输出正3.3V输出的电压。它提供了一种多通道、高分辨率、低功耗、高可靠性的一种高分辨率石油地震勘探仪电源电路设计方法。
文档编号G01V1/00GK102540244SQ20101059659
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者李凯, 杨光 申请人:西安华朗物探科技有限公司