脉冲逻辑解码器研制和改进

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1、脉冲逻辑解码器研制和改进【摘要】脉冲编码调制下井仪是一个具有16通道数据采集和数据传输的测井短节，与美国阿特拉斯生产的3506完全兼容，可以直接用于美国CLS3700数控系统，进行PCM3506所具有的各种组合方式的测井。【关键词】脉冲逻辑解码器研制与改进以前的脉冲编码调制下井仪主要用于实现薄层组合测井仪的测井，由于机械结构的不合理，电子线路部分复杂，仪器的故障率非常高，针对以上情况，我们对脉冲编码调制下井仪的机械结构与电子线路进行重新设计，并开发了相应的单片机软件，这样新研制的仪器工作性能稳定，可靠，在薄层测井仪的测井任务中发挥了重要作用。1原来仪器的弊端1.1机

2、械部分由于式PCM脉冲编码调制器保温瓶的下端是封闭的，所以排线无法从保温瓶里面电子线路部分通过，只能从保温瓶外部贴紧瓶壁绕到下端与电源相连的部分，这样容易出现两个问题：(1)安装和拆卸时容易刮破排线，从而导致短路、断路、信号混乱等现象的发生，给维修带来许多不使。‘(2)运输仪器时，由于颠簸、挤压保温瓶等原因，也会影响排线绝缘性。1.2电子线路硬件部分1.2.1电源部分电源的±15V输出部分由于采用多种分离元件，结构复杂，输出参数相互影响，只要其中一种元件出现问题，则会影响到额定输出值，给仪器的榆查维修带来许多小便。而+5V输出部分由于采用三端可调稳压器L.M117及

3、可调电阻，。占的输出受可调电阻影响比较大，电阻阻值的改变也会很容易影响电压的稳定输出。所以结构的复杂、选件的不合理给电源部分带来很多问题，而电源的输出又直接影响电路其他部分的正常工作乃至正常测外，往以前测井中就由于电源部分的故障而影响正常的测井。1.2.2声逻辑解码电路由于PCM仪器需挂接声波仪器，所以部分声逻辑解码电路可以简化小用，以减少不必要的外界十扰。1.2.3信号输出部分原来的PCM输出信号幅度为±5v,由于电缆的衰减•地面接收到的信号只有0.5V左右，在电缆绝缘不好的情况下容易丢失信号，为了能有效解决这些问题，我们需要对仪器进行改进。1.3软件设计由于原有

4、仪器的软件程序进行加密保护，程序无法读出，我们根据PCM挂接的各种仪器工作原理、时序，自行编制一个全新的单片机程序。2具体实施方法1.1将保温瓶外部走线改为内部走线。为了使仪器在高温环境下能够稳定的工作，我们把仪器放大、采集及传输等主要电路放在保温瓶内部。为了解决上下头连接线走仪器内部的问题，将保温瓶设计为两端相通，两端分别安装蓝插头•上、下两端相连，这样电子线路与下端相连的传输线直接通过蓝插头连到上端，从而避免导线从保温瓶外部上端绕到下端，改进后的机械结构简单、使用方便，为仪器的稳定性、可靠性提供了保障。2.2电子线路硬件部分的改进(1)经过研究，我们采用铁壳78

5、15、7915及其滤波电路代替各种分离元件组合的土15V输出电压，7805代替LM117及可调电阻输出的+5V电压，由于新更换的三端稳压器温度性能比较好，输出电压稳定，有效的保证电源部分正常工作,同时电源电路部分的器件由原来的三十多个减少到十几个，减少了故障点，而且在7815、7915、7805后面加的两级滤波电容能滤除不必要的干扰，为电源电压的正常输出提供了保障。(2)CPU电路CPU电路是该仪器的核心部分。我们根据PCM挂接的各种仪器的工作原理、时序，编制了一个全新的单片机程序。根据仪器的工作方式我们绘制出软件流程图，从流程图可以看出仪器的工作是模块式的，各模块

6、控制各相应电路的工作，实现分时工作，数据以串行的方式输出.（3）模拟量采集电路在本仪器中，模拟量通道共有十道，该电路的功能就是在CPU电路控制下，对10道模拟道分时采样，并转换成微型计算机可接受的数字量。其电路包括：滤波器（输入级）、多路开关、程控放大器、A/D转换器、输出级和通道码及增益码锁存电路。16选1的多路模拟开关AD7506完成对10个模拟道的分时选通。为了提高A/D转换器的灵敏度，减小量化误差，根据技术条件的要求，模拟量放大器设二级增益控制，小信号时（V