ФЭА / АИТ / КУРСОВАЯ РАБОТА на тему «Передача информации по каналу связи в приборе СГДТ-100М» по дисциплине «Телеизмерения при исследовании скважин»
(автор - student, добавлено - 14-05-2014, 18:32)
СКАЧАТЬ:
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему
«Передача информации по каналу связи в приборе СГДТ-100М»
по дисциплине
«Телеизмерения при исследовании скважин»
Содержание
Введение 3 1.Теоретическая часть 4 1.1. Назначение модуля СГДТ-100М 4 1.2. Технические характеристики модуля 5 1.3. Устройство и работа модуля 6 1.4. Электрическая функциональная схема модуля 10 2. Расчетная часть 13 2.1. Расчет основных параметров трёхжильного бронированного геофизического кабеля 13 2.2. Расчет пропускной способности канала связи 17 3. Экспериментальная часть 20 Заключение 26 Список использованной литературы 27 Приложение 1 28
ВВЕДЕНИЕ
Промыслово-геофизические исследования скважин с каждым днем пополняются новыми методами, имеющими свою специфику армирования сигналов. Задача телеизмерительной системы состоит в том, чтобы преобразовать все эти сигналы от датчиков, аппроксимированных в одном скважинном приборе, к единому формирователю сигнала, обеспечивающему передачу всей информации от скважинного прибора к наземной аппаратуре, и привести сигналы к виду, удобному для регистрации и дальнейшей обработки. Каротажный кабель, используемый в качестве физического канала связи, выполняя одновременно и функции каната, имеет существенно большее затухание, чем наземные коаксиальные кабели или воздушные линии передачи электрических сигналов. В соответствии с назначением и условиями эксплуатации геофизические кабели должны обладать определенными свойствами: а) высокой механической прочностью, гибкостью и минимальным удлинением, б) малым электрическим сопротивлением токопроводящих жил, в) высоким сопротивлением изоляции жил. В данной работе предлагается адекватная модель одной из части телесистемы (линии связи), которая позволяет в лабораторных условиях изучить и проанализировать характер помех и степень искажения информации в ней. В качестве геофизического кабеля используется имитатор кабеля, так как применение реального кабеля в лаборатории является нецелесообразным ввиду его большой длины (>1000м) и наводимых индустриальных помех.
1.1. Назначение модуля СГДТ-100М Модуль предназначен для измерения гамма-гамма методом плотности вещества в заколонном кольцевом пространстве и толщины стенки труб обсадной колонны в сканирующем режиме с привязкой результатов измерений и муфт обсадной колонны к геологическому разрезу и к апсидальной плоскости скважины. Модуль выполняет только свои функции только в составе информационно-измерительной системы «скважинный прибор – линия связи (каротажный кабель) – каротажный регистратор – персональный компьютер» или в составе АМК-2000. Модуль эксплуатируется с компьютеризованными каротажными станциями, снабженными регистратором типа «ГЕКТОР», «ВУЛКАН V3». Модуль рассчитан на проведение измерений в нефтяных и газовых скважинах с диаметром от 190 до 300 мм и глубиной до 7000 м, оборудованных эксплуатационными колоннами с внешним диаметром от 140 до 178 мм с заполнением растворами с плотностью от 1000 до 1400 кг/м3. В качестве линии связи модуля с каротажной станцией используется трехжильный бронированный каротажный кабель КГПп 3-60-130П по ТУ 16.К09-108-99 длиной до 7500 м. Передача информации по каротажному кабелю осуществляется с помощью унифицированной кодоимпульсной телеметрической системы с использованием кода «Манчестер-II» ГОСТ Р 52070-2003. В процессе проведения исследований скважины осуществляется запись показаний каналов модуля с помощью программы регистрации «Registration 3.0». Обработка и интерпретация полученной модулем информации с определением плотности вещества в заколонном пространстве и толщины стенки труб обсадной колонны с привязкой результатов измерений к апсидальной плоскости скважины осуществляется с помощью персональной ЭВМ.
1.2. Технические характеристики модуля Габаритные размеры модуля должны быть не более: - диаметр 100 мм; - длина 2700 мм. Масса модуля не более 90 кг. Диапазоны измерения: - плотности вещества в заколонном пространстве от 1000 до 2000 кг/м3; - толщины стенки труб обсадной колонны от 5 до 12 мм; - установочного угла (угла между апсидальной плоскостью и плоскостью, проходящей через продольные оси модуля и приемного преобразователя, условно принятого за нулевой) от 0 до 3600. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности модуля при измерении: - плотности вещества в заколонном пространстве ±150 кг/м3; - толщины стенки труб обсадной колонны ±0,5 мм; - установочного угла ±50. Значение тока питания модуля (100±10) мА при напряжении на кабельной головке модуля плюс 50 В. Мощность потребляемая модулем, не более 6 Вт. Максимальное гидростатическое давление 120 МПа. Температура окружающей среды от минус 10 до плюс 150 0С. Диаметр исследуемых скважин от 190 до 300 мм. Скорость движения модуля при проведении детальных исследований до 400 м/ч, при проведении общих исследований – до 700 м/ч. Тип детекторов – сцинтилляционные NaI(TI) 10х20 мм, 10х40 мм и 30х70 мм. Точки записи: канал ГК – 0,82 м, детекторов канала большого зонда – 1,58 м, детектора канала малого зонда – 1,78 м, считая от кабельной головки модуля. Пределы допускаемого изменения основных погрешностей за 8 часов непрерывной работы модуля не должны превышать половины пределов допускаемых основных абсолютных погрешностей. Пределы допускаемого изменения основных погрешностей в интервале рабочих температур не должны превышать пределов допускаемых основных абсолютных погрешностей. Пределы допускаемого изменения основных погрешностей при изменении напряжения питания на ±1 В от номинального значения не должны превышать половины пределов допускаемых основных погрешностей. Канал ГК не является измерительным и служит для «привязки» результатов измерений к геологическому разрезу исследуемой скважины. Центрирование модуля обеспечивается при наклоне труб обсадной колонны до 300. 1.3. Устройство и работа модуля Принцип работы. Модуль содержит двухзондовое устройство гамма-гамма метода, детектор канала ГК и канал установочного угла – датчик угла. Модуль также оснащен датчиком температуры и датчиком напряжения питания. Двухзондовое устройство гамма-гамма метода служит для регистрации по периметру и стволу скважины детекторами малого и большого зондов рассеянного гамма-илучения от закрытого радионуклидного источника (ЗРнИ). ЗРнИ коллимирован в осевом направлении. Малый зонд содержит один сцинтилляционный детектор, расположенный по оси модуля и коллимированный в осевом направлении. Большой зонд включает восемь сцинтилляционных детекторов, расположенных равномерно в поперечном сечении модуля. Детекторы взаимно экранированы и коллимированы в осевом направлении. Интенсивность рассеянного гамма-излучения, регистрируемая детектором малого зонда (МЗ), определяется, в основном, толщиной стенки труб обсадной колонны, а интенсивность рассеянного гамма-излучения, регистрируемая детекторами большого зонда (БЗ), определяется, в основном, плотностью вещества в заколонном пространстве (зонд «дефектомер»). С помощью датчика угла регистрируется угол θ между двумя плоскостями: апсидальной плоскостью скважины и плоскостью, проходящей через продольную ось модуля и продольную ось приемного преобразователя большого зонда (БЗ), условно принятого за нулевой. Датчик температуры позволяет контролировать температуру внутри электронного блока. Кроме того, электронная схема позволяет определять напряжение питания на входе модуля. Регистрируемые скорости счета по каналам БЗ и МЗ, канал ГК, сигналы датчиков угла и температуры, а также величина напряжения на кабельной головке преобразуются в кодовые импульсные посылки, передаваемые по каротажному кабелю на вход бортового персонального компьютера. Процесс регистрации осуществляется с помощью соответствующей компьютерной программы, которой оснащен регистратор. Регистрируемые параметры: - скорости счета импульсов по восьми каналам большого зонда в имп/мин; - скорость счета импульсов по каналу малого зонда в имп/мин; - скорость счета по каналу ГК в имп/мин; - угол θ в градусах; - температура Т в градусах Цельсия 0С; - напряжение U на кабельной головке в вольтах. Авторизированная интерпретация осуществляется на основе системы уравнений (1), построенных для показаний большого и малого зондов, взятых в условных единицах. Условные единицы для каждого канала определяются при калибровке модуля. Использование условных единиц исключает необходимость стандартизации всех каналов большого зонда по чувствительности. (1) Результатом автоматизированной интерпретации является информация о плотности вещества в заколонном пространстве σс и толщине стенки труб обсадной колонны hк. Возможны три варианта представления результатов: - в цифровом виде; - в виде аналоговых диаграмм для плотностей σci, соответствующих восьми детекторам большого зонда с учетом их положения относительно апсидальной плоскости скважины, интегральной плотности σс, диаграммы толщины hк; - в виде разверток обсадной колонны и заколонного кольцевого пространства, на которых с помощью цветной индикации выделяются локальные дефекты в цементном кольце и колонне. Каждая точка развертки имеет определенное положение по глубине скважины и углу относительно апсидальной плоскости. Конструкция модуля. Общий вид модуля приведен в приложении 1. Модуль содержит следующие основные узлы и детали: 1-измерительный блок; 2-направляющую нижних центраторов; 3-направляюзую верхних центраторов; 4-шток для установки ЗРнИ; 5-экран; 6-заглушку; 7-кожух модуля; 8-вытеснитель. Все резьбовые соединения снабжены резиновыми уплотнительными кольцами, обеспечивающими герметичность модуля при температуре до +1500С. Кожух модуля 7 фиксируется на направляющей нижних центраторов 2 и направляющей верхних центраторов 3 с помощью двух стопорных колец. Вытеснитель 8 крепиться к кожуху модуля 7 винтами. Для снятия вытеснителя с модуля необходимо отвернуть винты на вытеснителе, с модуля снять стопорное кольцо, фиксирующее кожух, направляющую нижних центраторов 2 отвернуть от кожуха 7 и снять вытеснитель 8 с кожуха 7. Направляющую нижних центраторов 2 и стопорное кольцо закрепить на место. Экран 5 механически соединен с направляющей нижних центраторов 2 с помощью винтов. Экран 5 состоит из свинцовых блоков, закрепленных в отдельном кожухе. Для того, чтобы извлечь экран 5 из кожуха модуля 7, необходимо отвернуть направляющую нижних центраторов 2 от кожуха и осторожно выдвинуть ее до полного выхода экрана 5 из кожуха 7. Заглушка 6 крепиться к направляющей нижних центраторов 2 с помощью байонетного соединения и предохраняет шток ЗРнИ от механических повреждений и выпадания. Для снятия заглушки необходимо предварительно повернуть ее на 900. Измерительный блок U1, включающий электронную схему и приемные преобразователи, механически соединен с направляющей верхних центраторов 3. Измерительный блок U1 включает в себя следующие узлы детали: электронный блок U2, плату Х1, приемный преобразователь канала ГК, приемный преобразователь канала малого зонда, приемные преобразователи каналов большого зонда, экран, опору, переходник, охранный кожух измерительного блока, втулку, колпачок. Приемный преобразователь канала ГК установлен на опоре и закреплен винтами. На конце приемного преобразователя на втулках установлена плата, закрепленная винтами. Плата помещена в колпачок, который завернут на корпусе приемного преобразователя канала ГК. Приемный преобразователь закрыт кожухом. На противоположном конце опоры винтами закреплен электронный блок U2. Другой конец электронного блока закреплен на экране. На противоположном конце экрана установлен приемный преобразователь малого зонда. Восемь приемных преобразователей канала большого зонда устанавливаются на переходнике. Собранный блок из восьми приемных преобразователей вставляются в экран таким образом, чтобы приемные преобразователи вошли в предназначенные для них гнезда на экране. Затем переходник соединяется с экраном с помощью винтов, а электронный блок закрывается составным кожухом. Приемные преобразователи содержат термоустойчивые сцинтилляционные детекторы гамма-излучения и фотоэлектронные умножители (ФЭУ). 1.4. Электрическая функциональная схема модуля Электрическая функциональная схема модуля приведена на рис.1.
Рис.1. Электрическая функциональная схема модуля Электрическая схема модуля содержит измерительный блок U1 и вилку разъема ХР1 для подсоединения кабельного наконечника. Измерительный блок U1 включает в себя: - приемные преобразователи каналов большого зонда В1.1…В1.8; - приемный преобразователь канала малого зонда В3; - приемный преобразователь канала ГК В4; -электронный блок U2. Электронный блок U2 включает в себя: - формирователи импульсов UAU-3.1…UAU-3.3; - блоки фильтров UZL-2.1…UZL-2.5; - микропроцессорный блок UKS-2; - блок телеметрии UKM-8; - контроллер интерфейсный UKR-1; - блок измерения угла и температуры UAN-5; - низковольтный выпрямитель-стабилизатор UZ6-3; - высоковольтный преобразователь UZ2-4. Приемные преобразователи содержат термоустойчивые сцинтилляционные детекторы гамма-излучения типа СДН.17 на основе монокристалла NaJ и фотоэлектронные умножители. Канал малого зонда (В3) снабжен детектором СДН.17.10.20 и фотоэлектронным умножителем типа R4177-01 фирмы «HAMAMATSU», каждый приемный преобразователь канала большого зонда (В1) содержит детектор СДН.17.10.40 и ФЭУ типа R4177-01 фирмы «HAMAMATSU». В приемном преобразователе канала ГК (В4) установлен детектор СДН.17.30.70 и фотоэлектронный умножитель типа ФЭУ-158 с делителем (блоком резисторов) Z5. Формирователи импульсов UAU-3.1…UAU-3.3 радиометрических каналов (РК) содержат по четыре канала регистрации, состоящих из входных усилителей, выполненных на операционных усилителях DA1…DA4 (четыре канала),интегрального компаратора DA5 (четыре канала) и счетчиков DD1, DD2 (по два канала). Блок измерения угла и температуры UAN-5 содержит датчик угла и датчик температуры. Микропроцессорный блок UKS-2 осуществляет обработку информации, поступающей с блока UAN-5, а также выдает данные о напряжении питания на кабельной головке. Контроллер интерфейсный UKR-1 предназначен для регулировки уровня срабатывания формирователей импульсов UAU-3. Блок телеметрии UKM-8 осуществляет прием и накопление информации, поступающей со всех каналов, ее кодирование и передачу информации в кабель. Передаваемая информация содержит два типа «слов»: первое слово – командное (содержит адрес модуля), следующие восемь – «слова данных» (по два канала на каждом «слове»). Первое слово данных содержит серийный номер модуля; со второго по пятое – восемь каналов большого зонда; шестое слово – каналы малого зонда и ГК; седьмое слово – величина установочного угла и температуры электронного блока; восьмое слово – напряжение на кабельной головке и «контрольная сумма» (для контроля работоспособности модуля). Вторичный источник питания модуля содержит высоковольтный преобразователь UZ2-4 для питания ФЭУ и низковольтный выпрямитель-стабилизатор UZ6-3 для остальных функциональных элементов. Напряжение питания модуля подается через регистратор на разъем ХР1, расположенный в направляющей верхних центраторов ZX. Питание электрической схемы модуля осуществляется постоянным током с напряжением +50В (на головке модуля) по фантомной схеме по первой и второй жилам кабеля. По этим же жилам передаются информационные сигналы. Жила 3 свободна, если модуль работает отдельно.
2.1. Расчет основных параметров трёхжильного бронированного геофизического кабеля Для передачи данных используется трёхжильный бронированный геофизический кабель марки КГПп 3-60-130П, который предназначен для промыслово-геофизических исследований в скважинах, с номинальным разрывным усилием 60 кН, при температуре 130ºС. Таблица 1.
Основные параметры: Механические: Масса кабеля в воздухе 345 кг/км Масса кабеля в воде 273,1 кг/км Максимальная рабочая температура 130ºС Разрывное усилие, не менее 60 кН Коэффициент линейного удлинения 0,3 м/км/кН Наружный диаметр 10,2 Электрические: Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, 39,6 Ом/км Сопротивление изоляции, не менее 20000 Мом*км Погонная емкость 137 пФ/м Волновое сопротивление на частоте 50 кГц, 75 Ом Коэффициент затухания на частоте 50 кГц, не более 6 дБ/км Расчет основных параметров кабеля: Активное сопротивление цепи определяется:
где R0 – сопротивление цепи на постоянном токе. р – коэффициент, учитывающий потери на вихревые токи в жилах второй цепи элементарной группы, для звездной скрутки р=5; а – расстояние между центрами жил, а=1,58 мм; r0 – радиус токопроводящей жилы, мм, r0 = 0,375 мм; к – коэффициент вихревых токов, мм-1; F(kr0), G(kr0), H(kr0) – функции, учитывающие потери на вихревые токи вследствие поверхностного эффекта и эффекта близости. Находим значение коэффициента вихревых токов на частоте 250 кГц.
Находим соответствующие значения F(kr0), G(kr0), H(kr0):
Составляющая активного сопротивления RМ, обусловленная потерями в окружающих металлических массах (соседних группах и металлической оболочке), на частоте работы прибора f=250 кГц Определим активное сопротивление цепи:
Рассчитаем индуктивность цепи:
где Q(kr0) – функция поверхностного эффекта
µ-относительная магнитная проницаемость, µ=1
Гн/км Рассчитаем емкость цепи
где εэ – эквивалентное значение диэлектрической проницаемости изоляции, εэ =2 Поправочный коэффициент ψ, характеризующий близость проводов цепи к заземленной оболочке и другим проводникам, при звездной структуре определяется по формуле:
Емкость цепи: Ф/км Проводимость изоляции находится по формуле:
При частоте 250 кГц значение Проводимость изоляции: Ом-1 Расчет вторичных параметров передачи кабельной сети: Волновое сопротивление может быть определено экспериментально по результатам измерений входных сопротивлений кабеля в режимах холостого хода Zxx и короткого замыкания Zкз.
С увеличением частоты тока волновое сопротивление монотонно убывает, начиная с частоты f≈20 кГц остается практически постоянным. Затухание измеряется в неперах (Нп) или децибелах (дБ) на 1 км. Затухание, соответствующее 1 Нп, происходит в кабельной линии длиной 1 км, у которой ток и напряжение в начале линии больше по величине, чем ток и напряжение в конце линии в 2,718 раза. Затухание в децибелах рассчитывается по формуле:
где l – протяженность кабельной линии, – напряжение, ток и мощность в начале кабельной линии, а - напряжение, ток и мощность в конце кабельной линии.
2.2. Расчет пропускной способности канала связиПроведем расчет пропускной способности реального канала связи используемого в геофизике. Связь организованна с помощью кабеля КГПп 3-60-130П, который имеет следующие характеристики: - сопротивление R = 39.6 Ом/км. - емкость С = 150.10-9 Ф/км. - протяженность l = 7,5 км. Длительность посылки по геофизическому кабелю: T c =9.934∙10-6 Спектральная плотность помехи: N0=10-5 Мощность сигнала на выходе приемника: Pc=2.013 Вт Решение: Найдем полосу пропускания канальных фильтров: ∆f=
Отношение сигнал/шум определяется соотношением:
Определим вероятность появления ошибки на выходе приемника при когерентном приеме сигнала:
Найдем аргумент функции: = 1.414 По таблице находим значение функции Крампа при данном аргументе: Ф = 0.994817 Получим значение Pош:
Вероятность ошибочного приема символа pkk кодовой комбинации, состоящей из nk – разрядной комбинации, при трехразрядном повторении и посимвольном сравнении не превышает величины, определяется из выражения: pkk=3∙nk∙P2ош где Pош – вероятность ошибочного приема единичного элемента, nk = 17. При поразрядном сравнении принимаемых символов состоящих, из nk бит, вероятность ошибочной регистрации кодовой комбинации при трех кратном повторении: pkk=3∙nk∙P2ош
Для увеличения помехоустойчивости передаваемых сообщений используется код с проверкой на четность. Код с проверкой на четность - один из простых кодов, позволяющий обнаруживать одиночные ошибки. Он образуется путем добавления к передаваемой комбинации, состоящей из k информационных символов неизбыточного кода, одного контрольного бита так, чтобы общее количество единиц в передаваемой комбинации было четным. В итоге общее количество элементов в передаваемой комбинации n=k+1. На приемной стороне производят проверку на четность. При четном числе единиц предполагается, что ошибок нет, и потребителю выдается k бит, а контрольный бит отбрасывается. Вероятность необнаруженных ошибок для кода с проверкой на четность зависит от длины блока n и вероятности ошибочного приема единичного элемента P0. Определим избыточность кода. k = 17 – число символов в помехоустойчивом коде; n = 16 – число символов без избыточности. Найдем число ошибочных комбинаций:
Найдем вероятность необнаруженной кодом ошибки при независимых однократных ошибках:
Однородный симметричный канал связи полностью определяется алфавитом передаваемого сообщения, скоростью передачи элементов и вероятностью ошибочногоbприема элемента сообщения P(вероятностью ошибки). Определим пропускную способность канала:
В частном случае для двоичного канала (m = 2) получим выражение:
В результате пропускная способность геофизического кабеля составляет ≈ 100 Кбод.
Код Манчестер-II является биполярным двухуровневым кодом. Логическому нулю соответствует переход на верхний уровень в центре тактового интервала с возвратом на нижний по концу тактового интервала, если следующий бит также нулевой. Соответственно, логической единице – переход на нижний уровень с возвратом на верхний по концу интервала, если следующий бит также 1. Бит обозначен переходом в центре тактового интервала, по которому и выделяется синхросигнал. Первая несущая частота кода соответствует чередованию нулей и единиц. Вторая несущая частота – последовательности нулей или единиц, и в 2 раза больше первой. При передаче произвольных последовательностей нулей и единиц более 50% энергии сигналов сосредоточено в области этих частот и между ними. Несомненное достоинство кода – отсутствие постоянной составляющей при передачах длинных последовательностей нулей или единиц. Первый этап работы состоит в моделировании и исследовании прохождения кодированного сигнала через имитированную линию связи (имитатор кабеля), при скорости передачи 100 кбод. Моделирование осуществлялось с помощью электронной лаборатории на ЭВМ "Electronics Work Bench 5.0". Посредством простого интерфейса в программу вводилась схема исследуемой установки и производилось моделирование с интерпретацией результатов в графическом виде. Сначала необходимо было смоделировать кодированный сигнал. Результаты моделирования представлены на рис.. В реальности передача сигнала по кабелю осуществляется пачками через интервал времени. Каждая пачка состоит из 20 бит. На рис. показана одна пачка смоделированного сигнала. Первые три бита являются синхронизирующими, а остальные носителями полезной информации, за исключением последнего, который является битом четности. Для генерации кода использовался программный 16 разрядный генератор слова, который с определенной длительностью выдает 0 или 1. Длительность синхроимпульсов соответствует частоте F=26.7кГц, импульсы двойной длительности соответствуют частоте F=40кГц, импульсы одинарной длительности соответствуют тактовой частоте Fт=80кГц или скорости передачи информации. Преобразование выходной последовательности с генератора слова в двуполярный код «Манчестер II» осуществляется через схему приведенную на рис.2.
Рис.2. Преобразование выходной последовательности с генератора слова в двуполярный код «Манчестер II» Далее полученный кодированный сигнал должен проходить через имитатор кабеля. В литературе приводится простая электрическая схема эквивалента кабеля представленная на рис.3.
Рис.3. Электрическая схема эквивалента кабеля Как видно из рисунка имитатор кабеля представляет собой каскадное соединение RC цепочки, где каждый каскад соответствует 1км реального кабеля. Понятно, что в данном случае имитатор представляет ничто иное, как фильтр. На рис.4 и рис.5 представлены АЧХ и ФЧХ смоделированного имитатора кабеля.
Рис.4. АЧХ имитатора кабеля
Рис.5. ФЧХ имитатора кабеля Следующим шагом является подача смоделированного сигнала на имитатор кабеля. Результаты такого процесса моделирования представлены на рис.6.
Рис.6.Сигнал на имитаторе кабеля На представленном рисунке: в виде прямоугольных импульсов –сигнал, который подаётся на имитатор кабеля, а сигнал в виде парабол представляет собой выходной сигнал с имитатора кабеля. Очень хорошо видно, что сигнал, прошедший по кабелю сильнейшим образом исказился, т.е. в такой форме он является не пригодным для процесса декодирования. Вызвано это параметрами линии связи, которые влияют на форму сигнала. Для ослабления влияния параметров линии связи на искажение сигнала предлагается использовать фильтр, но с обратной АЧХ. В итоге сигнал должен быть восстановлен. Фильтр с требуемой АЧХ можно сделать на базе операционного усилителя фирмы Analog Devices (AD711). Типичная схема такого фильтра (нелинейного дифференциатора) представлена на рис, а его АЧХ на рис..
Рис.7. Схема фильтра
Рис.8. АЧХ нелинейного дифференциатора Но одного такого звена схемы фильтра не достаточно большую роль играет порядок фильтра, поэтому используется каскадное соединение звеньев, приводящее соответственно к увеличению порядка фильтра и расширению динамического диапазона. Для хороших результатов фильтрации необходимо чтобы частотная характеристика была линейной в полосе частот от 10кГц до 100кГц, т.е. в этой полосе частот коэффициент ослабления k=1. Т.е. частота среза фильтра на уровне –3дБ должна быть не меньше 100кГц. Это осуществляется путём подбора элементов фильтра (сопротивлений и емкостей). На рис.9 представлены результаты моделирования восстановления искаженного сигнала.
Рис.9. Восстановленный сигнал Из рисунка можно увидеть, что происходит довольно точное восстановление сигнала. Самое главное и важное, что можно отметить, это то, что не происходит изменения длительности импульсов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе мы рассмотрели модуль СГДТ-100М. Модуль предназначен для измерения гамма-гамма методом плотности вещества в заколонном кольцевом пространстве и толщины стенки труб обсадной колонны в сканирующем режиме с привязкой результатов измерений и муфт обсадной колонны к геологическому разрезу и к апсидальной плоскости скважины. В расчетной части были рассчитаны основные параметры трёхжильного геофизического кабеля. Геофизический кабель предназначен для спускоподъемных операций различных глубинных приборов и является каналом связи между наземной аппаратурой и глубинным прибором, и одновременно несет механическую нагрузку. В связи с этим должен обладать достаточной гибкостью, иметь, возможно, низкое электрическое сопротивление токопроводящих жил, достаточно широкую полосу пропускания частот и т.д. В экспериментальной части нами был смоделировано и исследовано прохождение кодированного сигнала через имитированную линию связи (имитатор кабеля).
Список использованной литературы
Похожие статьи:
|
|