基于井下仪器的工频噪声去除电路温度特性研究

发布时间：2021-06-10 17:20

　　为了减小井下仪器自然电位测井时50 Hz工频噪声对测量信号的影响,采用不同滤波电路对工频噪声进行滤除,经过实验测试和对比,提出一种用于地面和井下自然电位工频去噪的方法和电路。首先利用巴特沃斯低通滤波电路的方法,采用不同芯片进行对比测试和加温试验,继续优化的工频滤波电路,经过测试和加温实验,能够很好的满足160℃温度范围内减小自然电位工频噪声的测井需求。结果表明该电路和方法能够很好地减小自然电位信号中的工频噪声,可以适用于所有电法仪器（侧向类仪器、激发极化类仪器等）具有地面回路电极的工频滤波需求。 

【文章来源】：电子测量技术. 2020,43(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

井下测井仪自然电位现场测井模式

在实验室内，通过地面便携、7 000m电缆模拟盒、测井模拟可以间断地从测试结果中观测到50Hz工频噪声的不同叠加、干扰、串扰形式，主要形式如图2所示。图2中幅值高、频率低的波形为10Hz信号发生器输出波形，图2中幅值小、频率高的波形为测试到的50Hz工频耦合到仪器输入端N端噪声波形。工频噪声耦合串扰表现出的具体波形有差异，但是50Hz频率固定不变，实际自然电位测井时必须减小或者去除该工频噪声。

滤波器具体电路设计参考约翰逊等著，潘秋明译的《有源滤波器的快速实用设计》一书，书中有从二阶到8阶和n阶各类型滤波器的快速参考设计[10]，本设计采用三阶低通滤波电路，具体电路见图3所示。滤波电路计算过程不再详述，参考书目中给出了理论计算过程和实际设计需要考虑的因素，也给出了不同阻容选取对应的表格系数值，计算结果乘以系数即可计算得到电阻电容值。为了尽量减小工频，修改不同阻值和容值，截止频率5 Hz、1 Hz进行对比，最终采用1 Hz截止频率的低通滤波电路，幅频特性随温度变化曲线见图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]低温噪声源等效噪声温度定标技术的研究[J]. 毛怡.  国外电子测量技术. 2019(07)
[2]基于相关滤波的仪表定位方法[J]. 邓欣,杨清云,米建勋,孙开伟,彭松璧.  电子测量与仪器学报. 2019(05)
[3]一种基于成型滤波器的信号源补偿方法[J]. 王耀,范锡汶,马海锋,张维平,傅娜.  电子测量技术. 2019(01)
[4]铯光泵磁力仪光电检测电路噪声特性研究[J]. 刘雷松,张乐,卢远添,张群英,方广有.  仪器仪表学报. 2018(09)
[5]基于CSRR-DGS结构的宽阻带低通滤波器设计[J]. 畅彦祥,刘祖深,赵润年.  电子测量技术. 2018(15)
[6]基于矩形环谐振器的超宽带滤波器设计[J]. 刘凯正.  电子测量技术. 2018(05)
[7]多参数地层水电阻率测井仪接收机的设计[J]. 刘晓楠,张朴,黄臻,李旺火,曾花秀.  仪表技术与传感器. 2012(11)
[8]自然电位基线偏移影响因素的实验研究[J]. 侯连华.  石油大学学报(自然科学版). 2001(01)
[9]电化学测井理论研究及其应用的新进展(上)[J]. 姜恩承,王敬农,孙宝佃,曾花秀.  测井技术. 1999(04)



本文编号：3222803