模拟微小核脉冲发生器制造技术

本技术提供模拟微小核脉冲发生器，包括：电源系统、自触发系统、脉冲输出电路；电源系统包括9V电池、电源管理模块、滤波电容C6、滤波电容C7；自触发系统包括两路单稳态触发器、电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C2；脉冲输出电路包括三极管Q1、三极管Q2、光耦、模拟伽马脉冲输出端P1、模拟中子脉冲输出端P2、电阻R4、电阻R5、中子管高压隔离电容C3。本技术结构简单、成本低廉；方便确定仪器是探测器部分还是信号处理部分有故障；已知频率可直接显示信号处理部分性能，方便查找信号处理电路具体故障点位；可配合高温烘箱查找在高温下出现的故障；可替代放射源检查信号处理电路，保护仪修工程师免受电离辐射伤害。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及核测井，特别地，涉及一种测井仪检测维修用微小脉冲信号产生辅助器具，具体而言，涉及一种模拟微小核脉冲发生器。

技术介绍

1、利用放射性测井仪器探测地层性质是石油测井技术中重要的手段，其中涉及到伽马测井仪、中子测井仪两类测井仪器，伽马测井仪、中子测井仪分别使用伽马探测器、中子探测器。

2、放射性测井仪器的电气系统的构成一般分为探测器和信号处理电路两部分，经处理后的信号直接或间接送给计算机系统进行分析、处理。

3、伽马测井仪一般使用闪烁体探测器，闪烁体探测器的探测器部分由nai晶体、光电倍增管、分压电路、高压电源等组成，信号处理部分由低压电源、跟随器、放大器、门槛电路、整形器、分频器等组成；有的甚至附加有能量分辨网络，构成其他类型测井仪器，如岩性密度测井仪，伽马能谱测井仪。

4、中子测井仪一般使用he3管探测器，he3管探测器的探测器部分由he3管、高压电源组成，信号处理部分由低压电源、放大器、门槛电路、分频器等组成。中子测井仪一般不设置能量分辨，仅做计数功能。

5、在维修工作中如何快速方便的查找故障点位，是现阶段仪器维修工程师在面对故障仪器时面临的一个问题。仪器故障通常分为两部分：探测器部分故障、信号处理部分故障。

6、测井用伽马探测器的输出脉冲幅度一般大于0.5v，脉冲宽度一般在100ns—2μs。但是，中子he3管探测器的输出十分微小，大致在100μv级别，很容易淹没在电源纹波里，原始信号几乎无法测量。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术的目的在于提供一种微小脉冲信号的发生器，利用光耦和电池组合的方法来避免纹波干扰；有效隔离电气上的输入和输出电路(光耦是一种光电隔离器件，由发光器件和光敏器件组成)，使得信号以光的形式传输，提高抗干扰效果；在发生器电路里将电池设计为独立电源存在，利用电池电源稳定、干净无纹波的特点实现无杂波干扰的微小脉冲信号的产生。

2、本技术提供一种模拟微小核脉冲发生器，包括：电源系统、自触发系统、脉冲输出电路；其中，所述电源系统的输出端分别与所述自触发系统的输入端、脉冲输出电路的输入端电性连接；所述自触发系统的输出端与所述脉冲输出电路的输入端电性连接；

3、所述电源系统包括：9v电池bt1、电源管理模块l7905cv、滤波电容c6、滤波电容c7；其中，所述滤波电容c7、电源管理模块l7905cv串联连接在所述9v电池bt1的正极和负极之间；所述滤波电容c6与所述电源管理模块l7905cv、滤波电容c7并联连接在所述9v电池bt1的正极和负极之间；

4、所述自触发系统包括：两路可重复触发的单稳态触发器(双可重复触发单稳态触发器)、电阻r1、电容c1、电阻r2、电容c2；所述电阻r1、电容c1串联连接在第一路单稳态触发器的输入端，所述电阻r2、电容c2串联连接在第一路单稳态触发器的输出端和第二路单稳态触发器的输入端之间；

5、输出脉冲宽度设定：伽马射线能量不同进入到探测器产生的脉冲宽度和幅度也会不同，通过设定脉冲宽度可以模拟出不同能量的伽马信号。

6、输出脉冲频率设定：设定不同的频率可以模拟不同环境下辐射强度，如仪修车间的本底强度、仪器刻度时的放射源强度。

7、所述脉冲输出电路包括：三极管q1、三极管q2、pc817光耦、模拟伽马脉冲输出端p1、模拟中子脉冲输出端p2、电阻r4、电阻r5、中子管高压隔离电容c3；所述三极管q1、三极管q2串联连接在所述pc817光耦的输入端1、2；所述电阻r4、电阻r5分别与所述pc817光耦的输出端3、4连接；所述模拟伽马脉冲输出端p1与所述三极管q2的发射极连接，所述模拟中子脉冲输出端p2与所述pc817光耦的输出端3连接，所述中子管高压隔离电容c3连接在所述模拟中子脉冲输出端p2的后端。

8、进一步地，所述电源管理模块l7905cv的输入端vin连接所述9v电池bt1的负极，电源管理模块l7905cv的输出端vout连接所述9v电池bt1的正极。

9、进一步地，所述第一路单稳态触发器的输入端为1、2、3引脚，正脉冲输出端为4引脚，负脉冲输出端为13引脚；所述第一路单稳态触发器的14、15引脚连接外围阻容网络，用以设置暂稳态持续时间。利用双可重复触发单稳态触发器以及外围阻容网络计算并输出负脉冲。

10、进一步地，所述单稳态触发器的1引脚和5引脚短接，9引脚和13引脚短接，实现自触发震荡，第一路单稳态触发器的输出端4引脚产生周期性的初始脉冲，持续输出特定脉冲。

11、进一步地，所述三极管q1和三极管q2驱动初始脉冲，输出模拟伽马脉冲信号到所述模拟伽马脉冲输出端p1。

12、进一步地，所述pc817光耦的输入端1、2有初始脉冲到来后，所述模拟中子脉冲输出端p2产生无纹波的脉冲，所述模拟中子脉冲输出端p2产生的脉冲宽度由所述电阻r4与电阻r5的比值设定。

13、进一步地，所述电阻r4与电阻r5的比值等于105，得到100μv量级的脉冲信号。

14、进一步地，所述单稳态触发器的2引脚和3引脚接地作为高电平，供电后13引脚产生一个高电平的暂稳态，持续时间由电阻r1、电容c1设定。

15、进一步地，所述高电平的暂稳态结束后产生一个下降沿，触发第二路单稳态触发器产生一个高电平的暂稳态，持续时间由电阻r2、电容c2设定；第二路单稳态触发器的高电平的暂稳态结束后产生的下降沿又来触发第一路单稳态触发器，两路单稳态触发器形成循环。

16、进一步地，所述初始脉冲的幅度为-5v(本技术的电源系统输出为vout＝-5v)，脉冲宽度由电阻r1、电容c1设定，脉冲宽度τ＝r1*c1；脉冲周期由电阻r2、电阻c2设定，脉冲周期＝r2*c2，输出脉冲频率f＝1/r2*c2。

17、本技术以双可重复触发单稳态触发器74hct123为基础，通过外围器件参数设定初始脉冲频率，用来模拟地层或者维修车间的放射性强度，也可以设定脉冲宽度以模拟伽马探测器输出的核脉冲大小。

18、本技术模拟微小核脉冲发生器可以帮助仪修工程师在查找问题中时快速判断故障点位，从而为仪器维修提供较大方便。

19、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：

20、本技术的模拟微小核脉冲发生器结构简单、成本低廉；能够方便地确定仪器是探测器部分有故障，还是信号处理部分有故障；在已知频率状况下可直接显示信号处理部分的性能，方便查找信号处理电路的具体故障点位；可配合高温烘箱查找仪器在高温下才会出现的故障；可替代放射源检查信号处理电路，保护仪修工程师免受电离辐射伤害。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，包括电源系统、自触发系统、脉冲输出电路；其中，所述电源系统的输出端分别与所述自触发系统的输入端、脉冲输出电路的输入端电性连接；所述自触发系统的输出端与所述脉冲输出电路的输入端电性连接；

2.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述电源管理模块L7905CV的输入端Vin连接所述9V电池BT1的负极，电源管理模块L7905CV的输出端Vout连接所述9V电池BT1的正极。

3.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述第一路单稳态触发器的输入端为1、2、3引脚，正脉冲输出端为4引脚，负脉冲输出端为13引脚；所述第一路单稳态触发器的14、15引脚连接外围阻容网络，用以设置暂稳态持续时间。

4.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述单稳态触发器的1引脚和5引脚短接，9引脚和13引脚短接，实现自触发震荡，第一路单稳态触发器的输出端4引脚产生周期性的初始脉冲，持续输出特定脉冲。

5.根据权利要求4所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述三极管Q1和三极管Q2驱动初始脉冲，输出模拟伽马脉冲信号到所述模拟伽马脉冲输出端P1。

6.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述PC817光耦的输入端1、2有初始脉冲到来后，所述模拟中子脉冲输出端P2产生无纹波的脉冲，所述模拟中子脉冲输出端P2产生的脉冲宽度由所述电阻R4与电阻R5的比值设定。

7.根据权利要求6所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述电阻R4与电阻R5的比值等于105，得到100μV量级的脉冲信号。

8.根据权利要求4所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述单稳态触发器的2引脚和3引脚接地作为高电平，供电后13引脚产生一个高电平的暂稳态，持续时间由电阻R1、电容C1设定。

9.根据权利要求8所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述高电平的暂稳态结束后产生一个下降沿，触发第二路单稳态触发器产生一个高电平的暂稳态，持续时间由电阻R2、电容C2设定；第二路单稳态触发器的高电平的暂稳态结束后产生的下降沿又来触发第一路单稳态触发器，两路单稳态触发器形成循环。

10.根据权利要求8或9所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述初始脉冲的幅度为-5V，脉冲宽度由电阻R1、电容C1设定，脉冲宽度τ＝R1*C1；脉冲周期由电阻R2、电阻C2设定，脉冲周期＝R2*C2，输出脉冲频率f＝1/R2*C2。

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【技术特征摘要】

1.模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，包括电源系统、自触发系统、脉冲输出电路；其中，所述电源系统的输出端分别与所述自触发系统的输入端、脉冲输出电路的输入端电性连接；所述自触发系统的输出端与所述脉冲输出电路的输入端电性连接；

2.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述电源管理模块l7905cv的输入端vin连接所述9v电池bt1的负极，电源管理模块l7905cv的输出端vout连接所述9v电池bt1的正极。

3.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述第一路单稳态触发器的输入端为1、2、3引脚，正脉冲输出端为4引脚，负脉冲输出端为13引脚；所述第一路单稳态触发器的14、15引脚连接外围阻容网络，用以设置暂稳态持续时间。

4.根据权利要求1所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述单稳态触发器的1引脚和5引脚短接，9引脚和13引脚短接，实现自触发震荡，第一路单稳态触发器的输出端4引脚产生周期性的初始脉冲，持续输出特定脉冲。

5.根据权利要求4所述的模拟微小核脉冲发生器，其特征在于，所述三极管q1和三极管q2驱动初始脉冲，输出模拟伽马脉冲信号到所述模拟伽马脉冲输出端p1。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红超，马阔，马刊创，张立英，李英波，
申请(专利权)人：河北环鼎石油设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：