基于DSP的陀螺連續(xù)測(cè)斜儀設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-19 13:09
陀螺測(cè)斜儀用于測(cè)量套管井(油井)井眼軌跡及各處的方位角、井斜角和工具面角等參數(shù)。目前,測(cè)斜儀仍廣泛采用磁通門(mén)和加速度計(jì)作為傳感器,MCS-51系列單片機(jī)作為控制和解算芯片,但磁通門(mén)傳感器容易受到外界磁場(chǎng)的干擾,對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生不利影響。為克服這一缺陷,本課題設(shè)計(jì)了一種采用陀螺儀和加速度計(jì)作為傳感器,以MCU作為控制器而以DSP作為解算芯片的測(cè)斜儀,具有抗干擾能力強(qiáng)、適用范圍廣、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。陀螺測(cè)斜儀的實(shí)質(zhì)是基于捷聯(lián)慣導(dǎo)原理的嵌入式儀器。本文闡述了測(cè)斜儀的基本原理,在對(duì)常用的慣性傳感器進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上對(duì)陀螺儀和加速度計(jì)進(jìn)行了選型。系統(tǒng)以C8051F040和TMS320F28016作為主芯片,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊等電路。軟件方面,用C語(yǔ)言分別開(kāi)發(fā)了單片機(jī)控制程序和DSP油井參數(shù)解算程序。程序編寫(xiě)中精心設(shè)計(jì)各個(gè)函數(shù),力求簡(jiǎn)潔高效,并采用模塊化思想,使系統(tǒng)的維護(hù)、改進(jìn)和功能擴(kuò)展十分方便。上位機(jī)程序采用VC++編寫(xiě),并采用了防(容)錯(cuò)設(shè)計(jì)的理念,具有友好的用戶(hù)界面和簡(jiǎn)單的操作方法,測(cè)量數(shù)據(jù)在主程序界面上實(shí)時(shí)地顯示并能以文件的形式自動(dòng)保存。井下和井上儀器的通信采用了曼徹斯特碼。用軟件進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)常用坐標(biāo)系[19](2)測(cè)斜儀使用的坐標(biāo)系:包括地理坐標(biāo)系和儀器坐標(biāo)系(相當(dāng)于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的
輸出電流:30mA圖4.2 OPA2211的引腳圖慣性測(cè)量單元輸出信號(hào)中的一路調(diào)理電路如下圖所示。第一級(jí)為運(yùn)放組成的跟隨器,起信號(hào)隔離作用。第二級(jí)為多路負(fù)反饋二階低通有源濾波電路。其上限截止頻率為:03 4 3412fR R C Cπ=恰當(dāng)選擇R3、R4、C3和C4就可將高于f0的高頻噪聲濾除。第三級(jí)是將信號(hào)上拉2.5V,將雙極性信號(hào)變?yōu)閱螛O性信號(hào)。
AD7656芯片功能框圖[25]AD7656芯片的一些主要引腳功能如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]曼徹斯特碼地面解碼方法與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬秀妮,梁羽佳. 石油儀器. 2009(04)
[2]光纖陀螺測(cè)斜儀濾波方法與Allan方差分析[J]. 李世揚(yáng),岳步江,向強(qiáng),呂偉,孫芳,方海,葛林. 測(cè)井技術(shù). 2008(05)
[3]國(guó)際油價(jià)變動(dòng)趨勢(shì)與我國(guó)石油需求的探析[J]. 林峰,于文濤. 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2008(04)
[4]動(dòng)力調(diào)諧陀螺鉆孔測(cè)斜儀的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 季偉峰,李忠,趙燕來(lái). 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2008(01)
[5]用于油井測(cè)斜儀的光纖陀螺研究[J]. 李艷. 測(cè)井技術(shù). 2007(01)
[6]光纖陀螺油井測(cè)斜儀研究與設(shè)計(jì)[J]. 高爽,張春熹,顏廷洋. 測(cè)井技術(shù). 2006(06)
[7]一種新型陀螺測(cè)斜儀的硬件設(shè)計(jì)及其誤差補(bǔ)償技術(shù)[J]. 朱金冬,任建新,唐品利,高維彥. 測(cè)井技術(shù). 2006(06)
[8]光纖陀螺油井測(cè)斜系統(tǒng)硬件研究及設(shè)計(jì)[J]. 簡(jiǎn)紅清,馬迎建,高爽,羅光明,李敏. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]曼徹斯特碼多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J]. 高嵩,何寧,王國(guó)琿,劉肖梅. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(04)
[10]連續(xù)測(cè)斜儀在石油測(cè)井領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王駿. 艦船科學(xué)技術(shù). 2003(03)
碩士論文
[1]基于動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀控制電路的研究[D]. 桂小明.重慶大學(xué) 2008
[2]連續(xù)測(cè)斜儀研究[D]. 李番軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中陀螺儀信號(hào)的數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)研究[D]. 江樹(shù)生.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號(hào):3237872
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)常用坐標(biāo)系[19](2)測(cè)斜儀使用的坐標(biāo)系:包括地理坐標(biāo)系和儀器坐標(biāo)系(相當(dāng)于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的
輸出電流:30mA圖4.2 OPA2211的引腳圖慣性測(cè)量單元輸出信號(hào)中的一路調(diào)理電路如下圖所示。第一級(jí)為運(yùn)放組成的跟隨器,起信號(hào)隔離作用。第二級(jí)為多路負(fù)反饋二階低通有源濾波電路。其上限截止頻率為:03 4 3412fR R C Cπ=恰當(dāng)選擇R3、R4、C3和C4就可將高于f0的高頻噪聲濾除。第三級(jí)是將信號(hào)上拉2.5V,將雙極性信號(hào)變?yōu)閱螛O性信號(hào)。
AD7656芯片功能框圖[25]AD7656芯片的一些主要引腳功能如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]曼徹斯特碼地面解碼方法與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬秀妮,梁羽佳. 石油儀器. 2009(04)
[2]光纖陀螺測(cè)斜儀濾波方法與Allan方差分析[J]. 李世揚(yáng),岳步江,向強(qiáng),呂偉,孫芳,方海,葛林. 測(cè)井技術(shù). 2008(05)
[3]國(guó)際油價(jià)變動(dòng)趨勢(shì)與我國(guó)石油需求的探析[J]. 林峰,于文濤. 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2008(04)
[4]動(dòng)力調(diào)諧陀螺鉆孔測(cè)斜儀的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 季偉峰,李忠,趙燕來(lái). 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2008(01)
[5]用于油井測(cè)斜儀的光纖陀螺研究[J]. 李艷. 測(cè)井技術(shù). 2007(01)
[6]光纖陀螺油井測(cè)斜儀研究與設(shè)計(jì)[J]. 高爽,張春熹,顏廷洋. 測(cè)井技術(shù). 2006(06)
[7]一種新型陀螺測(cè)斜儀的硬件設(shè)計(jì)及其誤差補(bǔ)償技術(shù)[J]. 朱金冬,任建新,唐品利,高維彥. 測(cè)井技術(shù). 2006(06)
[8]光纖陀螺油井測(cè)斜系統(tǒng)硬件研究及設(shè)計(jì)[J]. 簡(jiǎn)紅清,馬迎建,高爽,羅光明,李敏. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]曼徹斯特碼多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J]. 高嵩,何寧,王國(guó)琿,劉肖梅. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(04)
[10]連續(xù)測(cè)斜儀在石油測(cè)井領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王駿. 艦船科學(xué)技術(shù). 2003(03)
碩士論文
[1]基于動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀控制電路的研究[D]. 桂小明.重慶大學(xué) 2008
[2]連續(xù)測(cè)斜儀研究[D]. 李番軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中陀螺儀信號(hào)的數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)研究[D]. 江樹(shù)生.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號(hào):3237872
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