Скважинный влагомер с частотной модуляцией

Порядок работы со схемой.

Собрать схему по рис. 10.2. Включить ее.

Разрядить конденсатор С, замкнув клавишей space ключ. Обнулить счетчик, нажав два раза клавишу R. Запустить процесс измерения, разомкнув клавишей space ключ. При этом на 14 вход счетчика через ключ «4V», второй ключ «SPASE» от генератора будут поступать импульсы F. Через интервал времени Т на выходе усилителя-компаратора появится нулевое, которое выключит ключ «4V». Результат измерения будет выведен на индикаторы в 16-тиричном коде (вначале – младший разряд, потом – старший).

А. Изменяя величину R от 10 до 90% не реже, чем через 5%, снять показания АЦП, переведя их в десятичный формат. Построить график характеристики преобразования, с помощью линейной линии тренда оценить погрешность преобразования.

Б. С помощью устройств визуализации (осциллограф и индикаторные лампы) просмотрите временные диаграммы АЦП, найдите и измерьте временной интервал Т, частоту F. Проверьте правильность формулы N = T · F.

Выводы

11. Кодирование и передача данных по линии связи.

Передачу данных по линии связи осуществляют с помощью импульсных электрических сигналов. При этом скважинная информация может кодироваться (модулироваться), в частности, следующими способами:

- абсолютной длиной временных интервалов между импульсами (частотная модуляция ЧМ);

- отношением двух соседних временных интервалов (широтно-импульсная модуляция ШИМ). При этом постоянная составляющая сигнала ШИМ будет являться выходным сигналом;

- передачей частотных сигналов непосредственно по линии связи для последующего их подсчета в регистраторе;

- в виде импульсной последовательности, формируемой информационным двоичным кодом (например, последовательный двоичный код или код типа «Манчестер-2»).

Цель работы: исследование процесса кодирования и передачи данных по линии связи.

Задачи работы:

- исследование работы скважинного влагомера с частотной модуляцией;

- исследование преобразователя «напряжение-период» интегрирующего АЦП.

Обычно схема преобразователя диэлькометрического влагомера выполняется в виде мультивибратора на операционном усилителе (А1 на рисунке 11.1). Датчиком влагомера служит измерительный конденсатор С1, емкость которого изменяется при изменении диэлектрической проницаемости ε флюида в скважине (ε_газа = 1, ε_нефти = 3, ε_воды = 80). Изменение емкости С1 приводит к изменению частоты сигнала мультивибратора, т.е происходит частотная модуляция сигнала.

ЧМ-сигнал передается по геофизическому кабелю из скважины на поверхность, где измеряется его частота или период.

Электрически геофизический кабель представляет собой фильтр низких частот, и здесь он выполнен в виде Т-фильтра (Rф1, Rф2, Сф1).

Рис. 11.1. Скважинный влагомер с частотной модуляцией.

Выполнение работы:

Задавая значения конденсатора частотного модулятора ЧМ равными 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 33; 100 мкФ, измерить амплитуды сигналов на выходе эквивалента кабеля (резистор 10 кОм), построить точечную диаграмму, переведя ось значений конденсаторов в логарифмический вид и задав обратный порядок значений. Объяснить полученный график.

Дата добавления: 2015-06-04