用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路。該小信號(hào)處理電路包括：信號(hào)采集模塊和差分放大模塊，所述信號(hào)采集模塊和差分放大模塊串聯(lián)連接，所述信號(hào)采集模塊用于采集電極信號(hào)并對所述電極信號(hào)進(jìn)行濾波，所述差分放大模塊用于對濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波并放大，輸出處理后的所述電極信號(hào)電壓值。本實(shí)用新型提供的用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路通過在所述電路中增加屏蔽裝置以及使用差分電路對摻雜在所述小信號(hào)電壓中的噪聲進(jìn)行濾除，得到干凈的小信號(hào)電壓，進(jìn)而可以測得準(zhǔn)確的地層中兩點(diǎn)的電壓差。
【專利說明】用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油勘探領(lǐng)域，尤其涉及一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路。

【背景技術(shù)】
[0002]微電阻率掃描成像測井能夠較準(zhǔn)確、直觀地反映井中地質(zhì)構(gòu)造、孔隙度及裂縫分布等重要信息，因此，被越來越廣泛地應(yīng)用于石油勘探開發(fā)的各個(gè)重要環(huán)節(jié)中。
[0003]目前為了實(shí)現(xiàn)微電阻率掃描成像，需要提前測得一些參數(shù)，電阻率就是其中一種。而為了測得電阻率，微電阻率掃描成像的儀器還需要先獲得其他的一些參數(shù)，即測量地層中兩點(diǎn)的電壓差，因?yàn)殡妷翰畹拇笮∧軌蚍从吵鲡o扣電極正對著的地層鄰域由于巖石結(jié)構(gòu)或化學(xué)上的非均質(zhì)性引起的微電阻率的變化，所以我們要測量該電壓差。
[0004]由于地層中的電壓是小信號(hào)，而小信號(hào)顧名思義就是輸入信號(hào)的電壓幅度很小，通常信號(hào)中都會(huì)存在噪聲干擾，而在電子系統(tǒng)中，噪聲通常被定義為線路中目的信號(hào)以外的所有不需要的干擾信號(hào)，所以我們在測量該地層中的小信號(hào)電壓差時(shí)，如果電路設(shè)計(jì)處理的不好，小信號(hào)往往會(huì)被淹沒在噪聲基底之下，因此，如何消除噪聲，提高信噪比成了測量地層中兩點(diǎn)的電壓差的關(guān)鍵。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路，通過在所述電路中增加屏蔽裝置以及使用差分電路對摻雜在所述小信號(hào)電壓中的噪聲進(jìn)行濾除，得到干凈的小信號(hào)電壓，進(jìn)而可以測得準(zhǔn)確的地層中兩點(diǎn)的電壓差。
[0006]本實(shí)用新型第一方面提供一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路，可包括:信號(hào)采集模塊和差分放大模塊，所述信號(hào)采集模塊和差分放大模塊串聯(lián)連接，所述信號(hào)采集模塊用于采集電極信號(hào)并對所述電極信號(hào)進(jìn)行濾波，所述差分放大模塊用于對濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波并放大，輸出處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0007]在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述信號(hào)采集模塊包括第一信號(hào)采集電路和第二信號(hào)采集電路，所述第一信號(hào)采集電路與所述第二信號(hào)采集電路并聯(lián)連接到所述差分放大模塊。
[0008]在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一信號(hào)采集電路包括濾波電路和電壓跟隨電路，所述第二信號(hào)采集電路與所述第一信號(hào)采集電路電路結(jié)構(gòu)相同。
[0009]在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述濾波電路包括屏蔽裝置S1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一集成運(yùn)放U1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5，所述屏蔽裝置SI包括導(dǎo)線、彈簧和屏蔽線，所述彈簧套在所述導(dǎo)線的外面，所述第一信號(hào)采集電路的信號(hào)輸入點(diǎn)MlU用于通過所述導(dǎo)線連接到信號(hào)采集電極，所述彈簧的一端用于連接到被絕緣的金屬上，所述彈簧的另一端連接到所述第一信號(hào)采集電路的信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述屏蔽線為與電路對應(yīng)的電路板上的封閉式布線，所述屏蔽線將所述第一電容Cl、所述第一電阻Rl和所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU包圍，所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU在所述屏蔽線上任一位置處，所述第一電容Cl 一端連接到所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU處，所述第一電容Cl的另一端通過所述第一電阻Rl連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端通過所述第二電阻R2連接到所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端還通過所述第五電容C5接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的正電源端通過所述第四電容C4接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的負(fù)電源端通過所述第三電容C3接地，所述第三電阻R3 —端通過所述第二電容C2連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第三電阻R3的另一端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端，所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端為所述第一信號(hào)采集電路的輸出端，用于輸出所述第一信號(hào)采集電路第一次濾波后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0010]在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電壓跟隨電路包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8和第二集成運(yùn)放U2，所述第六電容C6的另一端通過所述第四電阻R4連接到所述第二集成運(yùn)放U2的反相輸入端，所述第二集成運(yùn)放U2的同相輸入端連接到所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端，所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的一端接地，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間，所述第七電容C7的一端接地，所述第七電容C7的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間。
[0011]在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述差分放大模塊包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15和第三集成運(yùn)放U3，所述差分放大模塊的第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al連接到所述第一信號(hào)采集電路的輸出端，所述差分放大模塊的第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2連接到所述第二信號(hào)采集電路的輸出端，所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al和所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2通過所述第八電阻R8連接，所述第六電阻R6 —端連接到所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第六電阻R6另一端接地，所述第七電阻R7 —端連接所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第七電阻R7另一端通過所述第九電容C9和所述第十一電阻Rll的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十電阻RlO—端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第十電阻RlO另一端接地，所述第九電阻R9 —端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第九電阻R9的另一端通過所述第十一電容Cl I和所述第十三電阻R13的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的反相輸入端，所述第十電容ClO—端連接到所述第七電阻和所述第九電容之間，所述第十電容ClO的另一端連接到所述第九電阻R9和所述第十一電容Cll之間，所述第三集成運(yùn)放U3的正電源端通過所述第十二電容C12接地，所述第三集成運(yùn)放U3的負(fù)電源端通過所述第十三電容C13接地，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的另一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的另一端接地，所述第十四電阻R14和所述第十四電容的連接點(diǎn)處為所述差分放大模塊的電極信號(hào)輸出點(diǎn)B。
[0012]在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電極信號(hào)輸出點(diǎn)B為所述電路的所述電極信號(hào)電壓輸出端，用于輸出所述電路處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0013]從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過設(shè)置信號(hào)采集模塊和差分放大模塊，并在信號(hào)采集模塊中增加屏蔽裝置對用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)進(jìn)行去噪聲濾波處理，通過差分放大模塊對處理后的小信號(hào)進(jìn)行放大，最后可以得到干凈的小信號(hào)電壓，這樣使得小信號(hào)不至于因噪聲過大而被淹沒在噪聲基底之下，為測量地層中兩點(diǎn)的電壓差提供了方便，進(jìn)而方便了電阻率的測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例1示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例2示意圖；
[0017]圖3a和圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例3示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路，能夠?qū)诫s在所述小信號(hào)中的噪聲進(jìn)行濾除，得到干凈的小信號(hào)電壓，進(jìn)而可以測得準(zhǔn)確的地層中兩點(diǎn)的電壓差，為電阻率的測量提供了方便。
[0019]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]目前用于微電阻率掃描成像的儀器中包括多個(gè)極板，每個(gè)極板上均設(shè)置有一對用于產(chǎn)生交流電流的發(fā)射電路，每個(gè)發(fā)射電路通過電極發(fā)射或接收信號(hào)，在兩個(gè)電極之間設(shè)置有多對鈕扣電極，我們就以位于極板上的鈕扣電極測量地層中兩點(diǎn)的電壓差為背景對以下實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例1示意圖。參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路可以包括:信號(hào)采集模塊100和差分放大模塊103，所述信號(hào)采集模塊100和差分放大模塊103串聯(lián)連接，所述信號(hào)采集模塊100用于采集電極信號(hào)并對所述電極信號(hào)進(jìn)行濾波，所述差分放大模塊103用于對濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波并放大，輸出處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0022]其中，所述信號(hào)采集模塊100用于從外部電極處采集電極信號(hào)，所述外部電極優(yōu)選地可以是鈕扣電極，采集所述電極信號(hào)用于測量所述電極信號(hào)的電壓值，并對采集后的電極信號(hào)進(jìn)行首次濾波，并將濾波后的所述電極信號(hào)輸入到差分放大模塊103。
[0023]所述差分放大模塊103用于對所述信號(hào)采集模塊采集并濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波，并將二次濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行差分放大，最后輸出處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0024]本實(shí)施例中，通過設(shè)置信號(hào)采集模塊100和差分放大模塊103，使得該小信號(hào)處理電路能夠?qū)耐獠坎杉降膿诫s噪聲的小信號(hào)進(jìn)行去噪聲和差分放大的處理，最后得到干凈的小信號(hào)電壓，為電阻率的測量提供了方便。
[0025]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例2示意圖。參閱圖2，本實(shí)施例中，所述信號(hào)采集模塊100可以包括第一信號(hào)采集電路101和第二信號(hào)采集電路102，所述第二信號(hào)采集電路102與所述第一信號(hào)采集電路101電路結(jié)構(gòu)相同，所述第一信號(hào)采集電路101與所述第二信號(hào)采集電路102并聯(lián)連接到所述差分放大模塊103。
[0026]通過采用兩個(gè)信號(hào)采集電路可以從外部電極處采集到兩個(gè)電極信號(hào)，所述兩個(gè)信號(hào)采集電路對各自采集到的電極信號(hào)進(jìn)行濾波處理后，并聯(lián)輸入到差分放大電路后通過對所述兩個(gè)電極信號(hào)進(jìn)行濾波處理和差分放大后，得到所述兩個(gè)電極信號(hào)的電壓差，而且由于經(jīng)過了兩次濾波處理和一次差分放大，最后得到的小信號(hào)電壓是干凈的，容易測量的，為測量兩極點(diǎn)的電壓差提供了方便，進(jìn)而可以方便測量電阻率。
[0027]圖3a和圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的實(shí)施例3示意圖，該實(shí)施例3可以看作在實(shí)施例1和實(shí)施例2基礎(chǔ)上的一種具體實(shí)現(xiàn)。
[0028]參閱圖3a和圖3b所示，圖3a為第一信號(hào)采集電路，圖3b為差分放大模塊，本實(shí)施例中，所述圖3a中第一信號(hào)采集電路101包括濾波電路104和電壓跟隨電路105，由于所述第二信號(hào)采集電路102與所述第一信號(hào)采集電路101電路結(jié)構(gòu)相同，此處省略，圖3a的輸出端Al連接圖3b的輸入端Al，與圖3a完全相同的第二信號(hào)采集電路省略了圖示部分，第二信號(hào)采集電路的輸出端A2連接圖3b的輸入端A2。
[0029]優(yōu)選地，如圖3a所示，所述濾波電路104包括屏蔽裝置S1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一集成運(yùn)放U1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5，所述屏蔽裝置SI包括導(dǎo)線、彈簧和屏蔽線，所述彈簧套在所述導(dǎo)線的外面，所述第一信號(hào)采集電路101的信號(hào)輸入點(diǎn)MlU用于通過所述導(dǎo)線連接到信號(hào)采集電極，所述彈簧的一端用于連接到被絕緣的金屬上，所述彈簧的另一端連接到所述第一信號(hào)采集電路101的信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述屏蔽線為與電路對應(yīng)的電路板上的封閉式布線，所述屏蔽線將所述第一電容Cl、所述第一電阻Rl和所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU包圍，所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU在所述屏蔽線上任一位置處，所述第一電容Cl 一端連接到所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU處，所述第一電容Cl的另一端通過所述第一電阻Rl連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端通過所述第二電阻R2連接到所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端還通過所述第五電容C5接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的正電源端通過所述第四電容C4接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的負(fù)電源端通過所述第三電容C3接地，所述第三電阻R3 —端通過所述第二電容C2連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第三電阻R3的另一端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端，所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端為所述第一信號(hào)采集電路101的輸出端，用于輸出所述第一信號(hào)采集電路101第一次濾波后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0030]其中，采集信號(hào)電路從外部采集到電極信號(hào)，則所述電極信號(hào)從信號(hào)輸入點(diǎn)MlU進(jìn)入到所述第一信號(hào)采集電路的濾波電路部分，在所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端輸出的電壓信號(hào)還同時(shí)經(jīng)過第三電阻R3和第二電容C2串聯(lián)后連接到了所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第三電阻R3和所述第二電容C2起到了高通濾波的作用，經(jīng)過屏蔽裝置和濾波電路的濾波后，從第一集成運(yùn)放Ul的輸出端輸出第一次濾波后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0031 ] 優(yōu)選的，如圖3a所示，所述電壓跟隨電路105包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8和第二集成運(yùn)放U2，所述第六電容C6 —端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端，所述第六電容C6的另一端通過所述第四電阻R4連接到所述第二集成運(yùn)放U2的反相輸入端，所述第二集成運(yùn)放U2的同相輸入端連接到所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端，所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的一端接地，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間，所述第七電容C7的一端接地，所述第七電容C7的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間。
[0032]其中，從濾波電路的第一集成運(yùn)放Ul輸出端輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過第六電容C6進(jìn)入到了該電壓跟隨電路中的第二集成運(yùn)放U2的反相輸入端，所述電壓跟隨電路起到了隔離的作用，可以很好電路之間信號(hào)的干擾，所述電壓跟隨電路的第二集成運(yùn)放U2的輸出端將跟隨的結(jié)果反饋到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，最后電極信號(hào)由經(jīng)過濾波電路和電壓跟隨電路后由所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端輸出。
[0033]需要說明的是，由于第二信號(hào)采集電路102和第一信號(hào)采集電路101的電路結(jié)構(gòu)完全相同，第二信號(hào)采集電路102同樣包括濾波電路和電壓跟隨電路兩部分，所以此處關(guān)于第二信號(hào)采集電路102不再詳細(xì)贅述，具體可參考第一信號(hào)采集電路101。
[0034]優(yōu)選地，如圖3b所示，所述差分放大模塊103包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15和第三集成運(yùn)放U3，所述差分放大模塊103的第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al連接到所述第一信號(hào)采集電路101的輸出端，所述差分放大模塊103的第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2連接到所述第二信號(hào)采集電路102的輸出端，所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al和所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2通過所述第八電阻R8連接，所述第六電阻R6—端連接到所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第六電阻R6另一端接地，所述第七電阻R7 —端連接所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第七電阻R7另一端通過所述第九電容C9和所述第十一電阻Rll的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十電阻RlO —端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第十電阻RlO另一端接地，所述第九電阻R9 —端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第九電阻R9的另一端通過所述第十一電容Cl I和所述第十三電阻R13的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的反相輸入端，所述第十電容ClO —端連接到所述第七電阻R7和所述第九電容C9之間，所述第十電容ClO的另一端連接到所述第九電阻R9和所述第十一電容Cll之間，所述第三集成運(yùn)放U3的正電源端通過所述第十二電容C12接地，所述第三集成運(yùn)放U3的負(fù)電源端通過所述第十三電容C13接地，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的另一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的另一端接地，所述第十四電阻R14和所述第十四電容的連接點(diǎn)處為所述差分放大模塊103的電極信號(hào)輸出點(diǎn)B。
[0035]其中，從第一信號(hào)采集電路101和第二信號(hào)采集電路102輸出后的電壓信號(hào)并聯(lián)后分別進(jìn)入到差分放大模塊103的第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al和第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，經(jīng)過差分放大模塊103的濾波和差分放大后，所述電壓信號(hào)從所述差分放大模塊103的第三集成運(yùn)放U3的輸出端通過第十四電阻R14到達(dá)電極信號(hào)輸出點(diǎn)B。
[0036]優(yōu)選地，所述電極信號(hào)輸出點(diǎn)B為所述電路的所述電極信號(hào)電壓輸出端,用于輸出所述電路處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
[0037]其中，從電極信號(hào)輸出點(diǎn)B輸出所述電路處理后的電極信號(hào)電壓值,該電壓值是去除噪聲后的干凈的小信號(hào)。
[0038]該實(shí)施例用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路的具體實(shí)現(xiàn)方式，先通過信號(hào)采集模塊的兩個(gè)信號(hào)采集電路從外部電極處采集兩個(gè)電極信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)采集電路的濾波到達(dá)差分放大模塊，差分放大電路對所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波后實(shí)現(xiàn)差分放大，最后輸出干凈的小信號(hào)電壓差。
[0039]本實(shí)用新型提供的用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路通過在所述電路中增加屏蔽裝置以及使用差分電路對摻雜在所述小信號(hào)電壓中的噪聲進(jìn)行濾除，得到干凈的小信號(hào)電壓，進(jìn)而可以測得準(zhǔn)確的地層中兩點(diǎn)的電壓差。
[0040]本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三” “第四”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0041]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于微電阻率掃描成像的小信號(hào)處理電路，其特征在于，包括:信號(hào)采集模塊(100)和差分放大模塊(103)，所述信號(hào)采集模塊(100)和差分放大模塊(103)串聯(lián)連接，所述信號(hào)采集模塊(100)用于采集電極信號(hào)并對所述電極信號(hào)進(jìn)行濾波，所述差分放大模塊(103)用于對濾波后的所述電極信號(hào)進(jìn)行二次濾波并放大，輸出處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊(100)包括第一信號(hào)采集電路(101)和第二信號(hào)采集電路(102)，所述第一信號(hào)采集電路(101)與所述第二信號(hào)采集電路(102)并聯(lián)連接到所述差分放大模塊(103)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一信號(hào)采集電路(101)包括濾波電路(104)和電壓跟隨電路(105)，所述第二信號(hào)采集電路(102)與所述第一信號(hào)采集電路(101)電路結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述濾波電路(104)包括屏蔽裝置S1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一集成運(yùn)放U1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和第五電容C5，所述屏蔽裝置SI包括導(dǎo)線、彈簧和屏蔽線，所述彈簧套在所述導(dǎo)線的外面，所述第一信號(hào)采集電路(101)的信號(hào)輸入點(diǎn)MlU用于通過所述導(dǎo)線連接到信號(hào)采集電極，所述彈簧的一端用于連接到被絕緣的金屬上，所述彈簧的另一端連接到所述第一信號(hào)采集電路(101)的信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述屏蔽線為與電路對應(yīng)的電路板上的封閉式布線，所述屏蔽線將所述第一電容Cl、所述第一電阻Rl和所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU包圍，所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU在所述屏蔽線上任一位置處，所述第一電容Cl 一端連接到所述信號(hào)輸入點(diǎn)MlU處，所述第一電容Cl的另一端通過所述第一電阻Rl連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端通過所述第二電阻R2連接到所述信號(hào)地參考點(diǎn)GlU處，所述第一集成運(yùn)放Ul的同相輸入端還通過所述第五電容C5接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的正電源端通過所述第四電容C4接地，所述第一集成運(yùn)放Ul的負(fù)電源端通過所述第三電容C3接地，所述第三電阻R3 —端通過所述第二電容C2連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第三電阻R3的另一端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端，所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端為所述第一信號(hào)采集電路(101)的輸出端，用于輸出所述第一信號(hào)米集電路(101)第一次濾波后的所述電極信號(hào)電壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述電壓跟隨電路(105)包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8和第二集成運(yùn)放U2，所述第六電容C6 一端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的輸出端，所述第六電容C6的另一端通過所述第四電阻R4連接到所述第二集成運(yùn)放U2的反相輸入端，所述第二集成運(yùn)放U2的同相輸入端連接到所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端，所述第二集成運(yùn)放U2的輸出端連接到所述第一集成運(yùn)放Ul的反相輸入端，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的一端接地，所述第五電阻R5和所述第八電容CS串聯(lián)后的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間，所述第七電容C7的一端接地，所述第七電容C7的另一端連接到所述第四電阻R4和所述第六電容C6之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述差分放大模塊(103)包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15和第三集成運(yùn)放U3，所述差分放大模塊(103)的第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al連接到所述第一信號(hào)采集電路(101)的輸出端，所述差分放大模塊(103)的第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2連接到所述第二信號(hào)采集電路(102)的輸出端，所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al和所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2通過所述第八電阻R8連接，所述第六電阻R6 —端連接到所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第六電阻R6另一端接地，所述第七電阻R7—端連接所述第一信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)Al，所述第七電阻R7另一端通過所述第九電容C9和所述第十一電阻Rll的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十電阻RlO—端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第十電阻RlO另一端接地，所述第九電阻R9 —端連接到所述第二信號(hào)采集電路輸出點(diǎn)A2，所述第九電阻R9的另一端通過所述第十一電容Cll和所述第十三電阻R13的串聯(lián)后連接到所述第三集成運(yùn)放U3的反相輸入端，所述第十電容ClO —端連接到所述第七電阻和所述第九電容之間，所述第十電容ClO的另一端連接到所述第九電阻R9和所述第十一電容Cl I之間，所述第三集成運(yùn)放U3的正電源端通過所述第十二電容C12接地，所述第三集成運(yùn)放U3的負(fù)電源端通過所述第十三電容C13接地，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的同相輸入端，所述第十五電容C15和所述第十二電阻R12并聯(lián)后的另一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的一端連接到所述第三集成運(yùn)放U3的輸出端，所述第十四電阻R14和所述第十四電容C14串聯(lián)后的另一端接地，所述第十四電阻R14和所述第十四電容的連接點(diǎn)處為所述差分放大模塊(103)的電極信號(hào)輸出點(diǎn)B。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，所述電極信號(hào)輸出點(diǎn)B為所述電路的所述電極信號(hào)電壓輸出端，用于輸出所述電路處理后的所述電極信號(hào)電壓值。
【文檔編號(hào)】G01V3/24GK204166146SQ201420397294
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】王志勇, 馬永南, 韓明明, 王海軍, 孫延海, 何艷海, 張洪元, 李東生, 司云, 于春蕾 申請人:北京中石曙光科技有限公司, 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司