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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DVM3

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BG30718

(一) 输出为低电平Ed19

(二) 输出为高电平Eg20

(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、SN7493A78

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205A151

三、ADIOM板202A152

(一) 模/数转换部分152

(二) EPROM部分152

(三) 通讯部分152

四、VIDEO板204A153

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