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第十二章 钻井及录井仪表的一般结构 1

12.1 信号处理电路中的常用部件 1

一、传感器 1

二、放大器 1

第三篇 常用仪表电路基础 1

三、隔离放大器 2

四、功能组件 2

五、滤波器 2

六、比较器 2

七、模拟多路转换器 2

八、数字多路转换器 2

十三、计数器及分频器 3

十六、数字化面板用表DPM和数字电压表DVM 3

十五、信号显示电路 3

十四、其它数字集成电路 3

十二、寄存器 3

十一、数/模转换器 3

十、模/数转换器 3

九、采样--保持器 3

十七、人 4

12.2 数据采集系统的结构形式 4

一、概述 4

(三) 带采样--保持器的模/数转换 5

(二) 带前置放大器的直接转换 5

(一) 直接转换 5

二、单通道转换 5

(四) 信号修整 6

三、多通道转换 6

(一) 对单通道转换器的输出进行多路转换 6

(二) 采样--保持器输出的多路转换 7

(三) 采样--保持器输入的多路转换 7

(四) 低电平数据的多路转换 8

(一) 输入级 9

一、LM741型集成运算放大器 9

13.1 集成运算放大器的基本结构 9

第十三章 模拟信号运算电路 9

(二) 偏置电路 11

(三) 中间级及输出级 14

二、LM110系列集成电压跟随器 14

三、电压比较器BG307 18

(一) 输出为低电平Ed 19

(二) 输出为高电平Eg 20

(三) 放大状态 20

13.2 通用集成运算放大器的参数 22

13.3 运算放大器运算电路的分析方法 27

一、运算放大器的图形符号 27

二、集成运算放大器的基本性质 27

三、由理想集成运算放大器组成的运算电路的特点 28

13.4 比例运算放大器 29

一、反相运算放大器 29

(一) 基本反相运算放大器 29

(二) 反相加法运算放大器 30

(三) 高输入阻抗反相运算放大器 31

(四) 输出电压幅度的扩展 32

二、同相运算放大器 33

(一) 基本同相运算放大器 33

(二) 同相加法运算放大器 35

三、差动运算放大器 35

(一) 基本差动运算放大器 35

(二) 高输入电阻差动放大器 38

(三) 增益线性调节的差动运算放大器 40

四、比例运算放大器构成的常用仪表电路 40

(一) 调零或偏移放大器 41

(二) 基准电压源 41

(三) 电压--电流和电流--电压变换器 42

(四) 电阻--电压变换器 42

(五) 单极性电源供电的比例放大器 42

13.5 积分和微分运算放大器 43

一、积分运算放大器 43

(六) 量程调节放大器 43

二、微分运算放大器 47

13.6 对数和反对数运算放大器 53

一、对数运算放大器 53

(一) 基本原理 53

(二) 实用对数运算放大器 54

二、反对数运算放大器 55

13.7 乘法和除法运算放大器 56

一、利用对数和反对数放大器组成的乘法运算放大器 57

二、除法运算放大器 57

三、实用乘--除运算放大器 57

第十四章 模拟信号处理电路 59

14.1 模拟信号滤波器 59

一、低通滤波器 60

(一) 一阶低通滤波器 60

(二) 二阶低通滤波器 61

二、高通滤波器 62

(一) 无源带通滤波器 65

三、带通滤波器 65

(二) 简单二阶有源带通滤波器 68

四、带阻滤波器 69

(一) 无源带阻滤波器 69

(二) 有源带阻滤波器 69

一、精密二极管电路 71

(一) 线性半波整流电路 71

14.2 其它常用模拟电路 71

(二) 限幅电路 72

二、模拟电子开关 72

三、采样--保持电路 73

四、峰值检出电路 74

五、相敏检波器 75

(一) 双极型三极管全波相敏检波器 75

(二) 由互补场效应管组成的全波相敏检波器 77

一、SN7490A、SN7492A、SN7493A 78

15.1 集成计数器电路及其应用 78

第十五章 数字集成电路及其应用 78

二、SN74160～74163型同步四位计数器 79

三、SN74192、74193四位同步可逆计数器 83

四、MC14017或国产C187 CMOS约翰逊计数器 84

15.2 其它数字集成电路 86

一、多功能移位寄存器 86

二、数字比较器 90

(一) SN7442A型BCD--十进制译码/驱动器 93

三、译码及显示电路 93

(二) BCD--七段译码/驱动器 94

四、集成单稳多谐振荡器 99

第十六章 模拟和数字转换电路 102

16.1 数/模转换电路 102

一、变形T型解码网络 102

二、T型解码网络 104

(一) 电流开关式R-2R T型解码网络 104

一、逐次逼近型 105

16.2 模/数转换的方法 105

(二) 电压开关式R-2R T型解码网络 105

二、计数器和伺服型 106

三、双积分型 107

四、并行型 109

16.3 集成模/数转换器实例分析 111

第四篇 典型钻井及录井仪表 118

第十七章 Martin-Decker公司的常规钻井仪表 118

17.1 长图记录义(RECORD--O--GRAPH) 118

17.2 泥浆出口流量的测量和记录 120

17.3 MDSX2和MDSX3型泥浆密度和温度系统 123

一、泥浆密度的测量和记录 124

(一) 系统框图 124

(二) 传感器及前置放大电路 125

(三) 滤波及增益控制电路 125

(四) 记录仪信号的范围调节及电压--电流变换电路 125

(五) 模/数转换电路 127

二、泥浆温度的测量和记录 130

(六) 译码显示 130

17.4 MVTX4和MVTX6系列泥浆体积累计系统 131

17.5 小结 132

第十八章 Martin--Decker公司的MD--3200数据处理系统 134

18.1 概述 134

一、用途 134

二、系统配置 134

三、通道选择 135

四、电源 137

五、系统操作部件 137

18.2 MD--3200的指令系统 138

一、显示功能 139

(一) 选择起下钻显示通道 139

(四) 计算参数 140

(三) 井下立根数初始化 140

(二) 井深初始化 140

(一) 数据通道调零 140

二、报警功能 140

(三) 显示附加数据通道 140

(二) 选择钻进显示通道 140

三、数据功能 140

(五) 选择工作泥浆泵 141

(六) 更新钻井时间 141

(七) 选择起下钻桶/泥浆池 141

(八) 转盘扭矩--满量程 141

(三) 选择优先报警通道 142

(二) 选择POG印字方式 142

(一) 使POG脱机 142

五、POG功能 142

(九) 时间初始化 142

(二) 关断优先报警 142

(一) 启动优先报警 142

四、优先功能 142

(十) 日期初始化 142

(六) 改变绘图极限 143

(五) 选择POG起下钻通道 143

(三) 选择POG绘图方式 143

(四) 选择POG钻进通道 143

(七) 改变报警极限 144

(八) 改变钻头号 144

(九) 设置POG转储速度 144

(十) POG转储请求 145

18.3 CRT和POG的功能及系统初始化 145

一、通道开头S1～S4的设置 145

二、开机 145

三、CRT和POG通道选择 146

(一) CRT的显示 146

(二) POG的印出 147

四、系统报警 148

18.4 MD--3200的其它功能 148

18.5 MD--3200的中央处理机(CPU)简介 149

(一) CPU部分 150

一、CPU板 150

(二) RAM部分 151

(三) ROM/PROM部分 151

(四) 并行I/O接口 151

(五) 串行I/O接口 151

(六) 可编程序时间间隔定时器 151

(七) 可编程序中断逻辑 151

二、RAM存储器板205A 151

三、ADIOM板202A 152

(一) 模/数转换部分 152

(二) EPROM部分 152

(三) 通讯部分 152

四、VIDEO板204A 153

五、键盘 153

18.6 信号修整器 154

一、线路驱动/接收器板 154

三、32通道多路转换器 155

二、通道放大器 155

四、AC/DC和钻速计数变换器 156

18.7 传感器 157

18.8 小结 158

第十九章 TDC综合录井仪中的Z装置 159

19.1 概述 159

19.2 大钩负荷及钻压电路 160

一、检测桥 162

四、大钩负荷状况判别电路 163

二、WOH的放大及滤波电路 163

三、WOB计算电路 163

五、大钩负荷及门限电压的显示 164

19.3 大钩或升沉位置电路 164

一、鉴别器 165

二、大钩或升沉位置计数器 167

三、大钩或升沉位置的数字显示 167

四、数/模转换及放大 168

19.4 钻杆运动速度求算电路 169

19.5 多路调制器 170

19.6 钻头位置和井深计数及显示电路 171

19.7 钻进深度滤波器 174

一、不滤波的情况 176

二、滤波 176

(一) 脉冲频率的自动调整过程 176

(二) 钻进深度滤波器的响应 178

(三) 几点说明 178

(一) 器件 179

三、电路简介 179

(二) 井深计数器输入电路 180

19.8 钻时的计算、显示及记录 180

一、钻时计算、显示框图 180

二、电路分析 181

(一) 计数器及锁存器控制逻辑 181

(二) 钻进或钻头“离开井底”状态判别电路 182

19.9 钻速的计算 183

(三) 钻时模拟量的计算 183

(四) 钻时的显示 183

19.10 记录标志电路 184

19.11 时钟发生器 186

19.12 大钩或升沉运动模拟器 188

19.13 小结 189

第廿章 TDC综合录井仪中的机械转速及压力量量测装置 191

20.1 泵冲数和转盘转速测量仪 191

20.2 泥浆压力和转盘扭矩测量仪 193

一、压力信号处理电路 193

二、电扭矩测量电路 194

第廿一章 TDC中的泥浆参数测量装置 196

21.1 泥浆体积积算装置 196

一、泥浆池中泥浆体积的计算方法 196

二、RESTOR104的系统结构 196

三、泥浆体积计算电路 197

(一) 用于定截面泥浆池和旋转电位器式传感器的泥浆体积计算电路 197

(二) 用于可变电阻式传感器和变截面泥浆池的泥浆体积计算电路 198

四、求和器 201

五、泥浆体积的数字显示 202

21.2 TDC中的泥浆温度测量仪 202

一、概述 202

二、电路分析 202

(一) 检测桥的传输函数 202

(二) 输入放大器 206

(四) 通道选择电路 207

(三) 输出放大器及数字显示 207

21.3 TDC中的γ--密度计 208

一、负高压稳压电源 208

二、前置放大器 210

三、输出放大、量程变换及报警电路 212

四、仪器的源室和探头的安装 214

(一) 入口泥浆密度计 214

(二) 出口泥浆密度计 214

21.4 TDC中的泥浆电导率测量仪 216