光纤测井技术中井下低功耗信号采集系统设计

admin · 发表于 2024-1-21 16:41:06

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雅宝题库解析：
本文则以测井领域的前沿技术——成像化和组合化为背景，研究了基于光缆传输的视频成像和数据采集系统的功耗题目，课题主要包括三个方面：首先，完成了井上和井下电路系统的设计。其中利用FPGA作为主控单元，利用光模块实现信号的电光/光电转换，并根据视频信号、RS232信号和CAN信号的特点设计并实现信号采集接口和预处理电路；其次，通过器件的选取和PCB低功耗设计方法实现了井下硬件低功耗设计。其中，课题所选的器件均为高温节能型CMOS工艺的芯片，另外在PCB低功耗设计过程中，主要是通过结构优化的方法，考虑到井下电路工作的特殊环境，利用热分析和热设计的方法对电路功耗进行最低值确定，并根据该值进行进一步的完善设计，最终实现了因功耗引起热耗散均匀的低功耗的井下电路系统；第三，针对主控芯片FPGA对井下电路系统进行软件低功耗设计。在FPGA控制和信号处理过程中，在实现基于时分复用技术的三路信号的复接与复解的同时，又分别从系统级、算法级和寄存器传输级通过Verilog语言实现了软件低功耗的设计；最后，针对井下高温环境，以温度为变量，模拟井下环境，对井下电路系统进行高温环境测试，实验证明，井下电路系统实现了低功耗的目标，信号传输速率也达到要求。本课题研究可为国内测井仪器在解决温升题目方面提供一定的数据参考，为组合化测井、成像化测井领域提供了一定的研究基础，同时通过修改程序或硬件方案可方便的实现多路不同速率信号采集与接收系统，具有一定的实用价值。

光纤测井技术中井下低功耗信号采集系统设计

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