基于單片機的鉆井多參數儀表的研究.pdf

1、為了準確的了解鉆井過程中的情況，需要測量儀表不斷地對鉆井過程中的各個參數進行檢測和判斷分析，以便做出決策，安全高效的完成鉆井任務。 以ATMEL公司的AT89C52單片機為核心，采用模塊化設計思路，通過擴展外圍信號調理、采集模塊，數據存儲模塊，鍵盤、顯示模塊，串口通訊模塊以及軟件模塊等，研制了一套鉆井儀表測試系統(tǒng)，主要實現鉆井參數模擬量、數字量的采集測量和數據轉換，測量結果的自動處理，以及參數的輸出顯示和存儲傳輸等功能。

2、 各種傳感器將鉆井參數轉換成電流、電壓或數字脈沖信號，經信號調理后都由模擬開關控制選擇通道，逐路地輸入模數轉換器或者計數器。電壓、電流等模擬信號通過信號調理電路，統(tǒng)一轉換成模數轉換器要求的標準-5～+5V范圍內的電壓信號。軟件部分設計了零漂校準和數字濾波處理程序，有效地去除了隨機干擾和傳感器不穩(wěn)定引起的失真。 脈沖信號通過信號調理，輸入計數器進行計數。其中，轉盤轉速、泵沖次等傳感器輸出的強度較弱的脈沖信號，經過放大電路轉換成符合

3、單片機采樣的頻率信號，再經濾波進入計數器。針對大鉤高度和速度測量中旋轉編碼器隨鉆機抖動造成的測量誤差，設計了硬件去抖動電路，有效防止了脈沖的誤計數；軟件上采用等精度測量法(同步計時計數法)，測量過程中計數和計時同步開始，達到較高的測量精度。 對測量所得的參數結果進行自動處理，剔除異常點，消除趨勢項，減小了現場干擾產生的誤差。此外，還采用了看門狗芯片X5045，使儀表具有掉電保護功能，設計了異常情況報警電路。采用RS-232C串行