基于動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀控制電路的研究.pdf

1、動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀是一種測(cè)量井下方位的儀器，它的核心部件是一個(gè)動(dòng)調(diào)陀螺儀和兩個(gè)石英加速度計(jì)，它們兩兩正交裝配。動(dòng)調(diào)式陀螺儀測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速度的水平分量和垂直分量；兩個(gè)加速度計(jì)分別測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊乃椒至亢痛怪狈至?。由?dòng)調(diào)陀螺儀和加速度計(jì)構(gòu)成的慣性元件所測(cè)得的上述四個(gè)敏感參量，借助于一定的算法解算，就可以得到油氣田工程勘探中所需要的傾斜角、方位角和工具面角。
　　論文首先闡述了陀螺儀的工作原理，分析了各種類型陀螺儀的構(gòu)成，通過(guò)比較各

2、種陀螺儀工作時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，確立了測(cè)斜儀中陀螺儀的選型。其次，論文分析了各種類型的加速度計(jì)，通過(guò)比較各種類型加速度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，確立了測(cè)斜儀中加速度計(jì)的選型。在此基礎(chǔ)上，論文詳細(xì)研究了基于動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀控制電路的硬、軟件設(shè)計(jì)，它包括力反饋系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中，力反饋系統(tǒng)由前置放大、帶通濾波、相敏解調(diào)、校正網(wǎng)絡(luò)和功率放大等環(huán)節(jié)組成，它是動(dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀非常關(guān)鍵的部分之一；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則由信號(hào)預(yù)處理電路、模擬多路復(fù)用器、跟隨器、A/D采樣芯片以

3、及CPLD芯片組成；與基于MCU的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比較，基于 CPLD的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的抗干擾能力可以得到顯著的提高。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)序控制是利用VHDL語(yǔ)言在QuartusⅡ5.0的平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的?；趧?dòng)調(diào)陀螺測(cè)斜儀控制電路的硬、軟件設(shè)計(jì)完成后，將其安裝于陀螺測(cè)斜儀中，由此開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的工作。性能測(cè)試結(jié)果表明，方位角誤差小于1°，傾斜角誤差小于1°，基本達(dá)到了油氣藏勘探的工程需要（方位角誤差≤±2°、傾斜角誤差≤1°