用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路。该小信号处理电路包括：信号采集模块和差分放大模块，所述信号采集模块和差分放大模块串联连接，所述信号采集模块用于采集电极信号并对所述电极信号进行滤波，所述差分放大模块用于对滤波后的所述电极信号进行二次滤波并放大，输出处理后的所述电极信号电压值。本实用新型专利技术提供的用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路通过在所述电路中增加屏蔽装置以及使用差分电路对掺杂在所述小信号电压中的噪声进行滤除，得到干净的小信号电压，进而可以测得准确的地层中两点的电压差。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路
本技术涉及石油勘探领域，尤其涉及一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路。
技术介绍
微电阻率扫描成像测井能够较准确、直观地反映井中地质构造、孔隙度及裂缝分布等重要信息，因此，被越来越广泛地应用于石油勘探开发的各个重要环节中。 目前为了实现微电阻率扫描成像，需要提前测得一些参数，电阻率就是其中一种。而为了测得电阻率，微电阻率扫描成像的仪器还需要先获得其他的一些参数，即测量地层中两点的电压差，因为电压差的大小能够反映出钮扣电极正对着的地层邻域由于岩石结构或化学上的非均质性引起的微电阻率的变化，所以我们要测量该电压差。 由于地层中的电压是小信号，而小信号顾名思义就是输入信号的电压幅度很小，通常信号中都会存在噪声干扰，而在电子系统中，噪声通常被定义为线路中目的信号以外的所有不需要的干扰信号，所以我们在测量该地层中的小信号电压差时，如果电路设计处理的不好，小信号往往会被淹没在噪声基底之下，因此，如何消除噪声，提高信噪比成了测量地层中两点的电压差的关键。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路，通过在所述电路中增加屏蔽装置以及使用差分电路对掺杂在所述小信号电压中的噪声进行滤除，得到干净的小信号电压，进而可以测得准确的地层中两点的电压差。 本技术第一方面提供一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路，可包括:信号采集模块和差分放大模块，所述信号采集模块和差分放大模块串联连接，所述信号采集模块用于采集电极信号并对所述电极信号进行滤波，所述差分放大模块用于对滤波后的所述电极信号进行二次滤波并放大，输出处理后的所述电极信号电压值。 在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述信号采集模块包括第一信号采集电路和第二信号采集电路，所述第一信号采集电路与所述第二信号采集电路并联连接到所述差分放大模块。 在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一信号采集电路包括滤波电路和电压跟随电路，所述第二信号采集电路与所述第一信号采集电路电路结构相同。 在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述滤波电路包括屏蔽装置S1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一集成运放U1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5，所述屏蔽装置SI包括导线、弹簧和屏蔽线，所述弹簧套在所述导线的外面，所述第一信号采集电路的信号输入点MlU用于通过所述导线连接到信号采集电极，所述弹簧的一端用于连接到被绝缘的金属上，所述弹簧的另一端连接到所述第一信号采集电路的信号地参考点GlU处，所述屏蔽线为与电路对应的电路板上的封闭式布线，所述屏蔽线将所述第一电容Cl、所述第一电阻Rl和所述信号输入点MlU包围，所述信号地参考点GlU在所述屏蔽线上任一位置处，所述第一电容Cl 一端连接到所述信号输入点MlU处，所述第一电容Cl的另一端通过所述第一电阻Rl连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第一集成运放Ul的同相输入端通过所述第二电阻R2连接到所述信号地参考点GlU处，所述第一集成运放Ul的同相输入端还通过所述第五电容C5接地，所述第一集成运放Ul的正电源端通过所述第四电容C4接地，所述第一集成运放Ul的负电源端通过所述第三电容C3接地，所述第三电阻R3 —端通过所述第二电容C2连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第三电阻R3的另一端连接到所述第一集成运放Ul的输出端，所述第一集成运放Ul的输出端为所述第一信号采集电路的输出端，用于输出所述第一信号采集电路第一次滤波后的所述电极信号电压值。 在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述电压跟随电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第二集成运放U2，所述第六电容C6的另一端通过所述第四电阻R4连接到所述第二集成运放U2的反相输入端，所述第二集成运放U2的同相输入端连接到所述第二集成运放U2的输出端，所述第二集成运放U2的输出端连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第五电阻R5和所述第八电容CS串联后的一端接地，所述第五电阻R5和所述第八电容CS串联后的另一端连接到所述第四电阻R4和所述第六电容C6之间，所述第七电容C7的一端接地，所述第七电容C7的另一端连接到所述第四电阻R4和所述第六电容C6之间。 在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述差分放大模块包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15和第三集成运放U3，所述差分放大模块的第一信号采集电路输出点Al连接到所述第一信号采集电路的输出端，所述差分放大模块的第二信号采集电路输出点A2连接到所述第二信号采集电路的输出端，所述第一信号采集电路输出点Al和所述第二信号采集电路输出点A2通过所述第八电阻R8连接，所述第六电阻R6 —端连接到所述第一信号采集电路输出点Al，所述第六电阻R6另一端接地，所述第七电阻R7 —端连接所述第一信号采集电路输出点Al，所述第七电阻R7另一端通过所述第九电容C9和所述第十一电阻Rll的串联后连接到所述第三集成运放U3的同相输入端，所述第十电阻RlO—端连接到所述第二信号采集电路输出点A2，所述第十电阻RlO另一端接地，所述第九电阻R9 —端连接到所述第二信号采集电路输出点A2，所述第九电阻R9的另一端通过所述第十一电容Cl I和所述第十三电阻R13的串联后连接到所述第三集成运放U3的反相输入端，所述第十电容ClO—端连接到所述第七电阻和所述第九电容之间，所述第十电容ClO的另一端连接到所述第九电阻R9和所述第十一电容Cll之间，所述第三集成运放U3的正电源端通过所述第十二电容C12接地，所述第三集成运放U3的负电源端通过所述第十三电容C13接地，所述第十五电容C15和所述第十二电阻R12并联后的一端连接到所述第三集成运放U3的同相输入端，所述第十五电容C15和所述第十二电阻R12并联后的另一端连接到所述第三集成运放U3的输出端，所述第十四电阻R14和所述第十四电容C14串联后的一端连接到所述第三集成运放U3的输出端，所述第十四电阻R14和所述第十四电容C14串联后的另一端接地，所述第十四电阻R14和所述第十四电容的连接点处为所述差分放大模块的电极信号输出点B。 在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述电极信号输出点B为所述电路的所述电极信号电压输出端，用于输出所述电路处理后的所述电极信号电压值。 从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点: 本技术实施例中，通过设置信号采集模块和差分放大模块，并在信号采集模块中增加屏蔽装置对用于微电阻率扫描成像的小信号进行去噪声滤波处理，通过差分放大模块对处理后的小信号进行放大，最后可以得到干净的小信号电压，这样使得小信号不至于因噪声过大而被淹没在噪声基底之下，为测量地层中两点的电压差提供了方便，进而方便了电阻率的测量。 【附图说明】 图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路，其特征在于，包括：信号采集模块(100)和差分放大模块(103)，所述信号采集模块(100)和差分放大模块(103)串联连接，所述信号采集模块(100)用于采集电极信号并对所述电极信号进行滤波，所述差分放大模块(103)用于对滤波后的所述电极信号进行二次滤波并放大，输出处理后的所述电极信号电压值。

【技术特征摘要】
1.一种用于微电阻率扫描成像的小信号处理电路，其特征在于，包括:信号采集模块(100)和差分放大模块(103)，所述信号采集模块(100)和差分放大模块(103)串联连接，所述信号采集模块(100)用于采集电极信号并对所述电极信号进行滤波，所述差分放大模块(103)用于对滤波后的所述电极信号进行二次滤波并放大，输出处理后的所述电极信号电压值。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号采集模块(100)包括第一信号采集电路(101)和第二信号采集电路(102)，所述第一信号采集电路(101)与所述第二信号采集电路(102)并联连接到所述差分放大模块(103)。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一信号采集电路(101)包括滤波电路(104)和电压跟随电路(105)，所述第二信号采集电路(102)与所述第一信号采集电路(101)电路结构相同。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述滤波电路(104)包括屏蔽装置S1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一集成运放U1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5，所述屏蔽装置SI包括导线、弹簧和屏蔽线，所述弹簧套在所述导线的外面，所述第一信号采集电路(101)的信号输入点MlU用于通过所述导线连接到信号采集电极，所述弹簧的一端用于连接到被绝缘的金属上，所述弹簧的另一端连接到所述第一信号采集电路(101)的信号地参考点GlU处，所述屏蔽线为与电路对应的电路板上的封闭式布线，所述屏蔽线将所述第一电容Cl、所述第一电阻Rl和所述信号输入点MlU包围，所述信号地参考点GlU在所述屏蔽线上任一位置处，所述第一电容Cl 一端连接到所述信号输入点MlU处，所述第一电容Cl的另一端通过所述第一电阻Rl连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第一集成运放Ul的同相输入端通过所述第二电阻R2连接到所述信号地参考点GlU处，所述第一集成运放Ul的同相输入端还通过所述第五电容C5接地，所述第一集成运放Ul的正电源端通过所述第四电容C4接地，所述第一集成运放Ul的负电源端通过所述第三电容C3接地，所述第三电阻R3 —端通过所述第二电容C2连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第三电阻R3的另一端连接到所述第一集成运放Ul的输出端，所述第一集成运放Ul的输出端为所述第一信号采集电路(101)的输出端，用于输出所述第一信号米集电路(101)第一次滤波后的所述电极信号电压值。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电压跟随电路(105)包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第二集成运放U2，所述第六电容C6 一端连接到所述第一集成运放Ul的输出端，所述第六电容C6的另一端通过所述第四电阻R4连接到所述第二集成运放U2的反相输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，马永南，韩明明，王海军，孙延海，何艳海，张洪元，李东生，司云，于春蕾，
申请(专利权)人：北京中石曙光科技有限公司，中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11