低噪声阵列声波测井信号调理电路设计

针对阵列声波测井仪高温、高噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计阵列声波信号调理电路,以实现波形模式选择、程控增益放大、可选频带带通滤波等功能.为抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和设计了低噪声前置预放大电路和可选频带带通滤波器.实践表明,该调理电路噪声小,有较强的噪声抑制能力,通道间波形一致性较好,能在高温环境下稳定可靠地工作.     

核磁共振测井信号调理与回波提取技术研究

针对核磁共振激励发射信号CPMG序列的特点,采用一种微弱信号调理技术对核磁共振回波信号进行预处理以便于回波信号的提取,并提出了一种相敏检波算法以提取相应的微弱回波信号.信号接收调理电路设计采取了隔离板与前置放大板配合协调工作,以达到防止高压发射信号冲击和微弱信号调理的作用.目前已经利用该信号调理技术与DPSD算法成功提取出相应的核磁共振回波信号.     

过钻具阵列声波测井采集电路设计与实现

针对过钻具阵列声波测井对信号采集电路高精度、大动态、低噪声、低功耗、高集成度以及各通道同步性好的要求,设计一种多通道数据采集电路。该电路采用各通道独立数字化方案以保证各通道信号采集的同步性,采用低噪音仪表放大器作为前置放大器以降低系统噪声,选用18位ADC扩大数字化动态,ADC输出采用菊花链连接以减少电路连线。实测结果表明:12通道采集电路功耗为550 mW,噪声均方根值小于13μV,信号测量动态范围达93 dB,单通道采集电路面积为19 mm×70 mm。因此,设计电路既能很好满足过钻具阵列声波测井信号采集要求,也可作为其他阵列声波测井信号采集的参考方案。     

交叉偶极子声波测井参数设置探讨

XMAC-Ⅱ是美国阿特拉斯公司新一代交叉偶极子阵列声波测井仪,它可以同时进行偶极子和单极子的测量,提供了测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法,在分析地层各向异性方面也具有独特优势。XMACⅡ对采集到的波形进行全部数字化处理,由于采用了先进的工艺和技术,使该仪器的采集准确性大大提高。在测井过程中可根据实际需要,采集不同的测井数据,这些数据主要包括：声波时差△T,单极全波列,偶极全波列等测井信息。为了使采集到的数据更加准确,必须根据实际情况设置适当的参数,并判断采集到的信息是否正确。本文主要介NXMAC-Ⅱ测井原理及针对不同的参数设置对测井影响方面进行探讨。     

结冰探测信号调理电路设计与试验研究

介绍了基于光强检测的结冰探测电路的设计方法与试验结果。选择了大面积PIN光电管C30809E,设计、制作光电转换电路和放大滤波电路,做好屏蔽和降噪处理,提高了信噪比,实现了对微弱光电流信号的检测。实测毛冰、明冰对808nm红外激光的反射强度,实现对3mm以上冰层的可靠检测。     

从声波全波列测井曲线提取横波时差的计算方法分析

长源距声波全波列测井通过时间序列上的采样,使得纵波、横波和斯通利波波至在时间序列上产生了明显的分离,但分离的同时,横波和斯通利波等又叠加在纵波波形之上,从而使横波的提取变得比较困难。本文主要介绍和讨论了几种从声波全波列波形曲线中提取横波时差的方法,用于在声波全波列曲线中提取横波信息。相关对比法计算横波时差时,对于横波幅度较大而伪瑞利波幅度较小的地层,计算结果比较精确。长短时窗能量比法针对噪声、纵波、横波在速度、幅度、频率及相位上的差异来识别首波。慢度-时间相关法不受首波到达时间步长与慢度步长大小的影响,减少人为干预,处理结果稳定。     

电磁流量计信号调理电路设计

论文介绍了电磁流量计的信号调理电路,它是高精度电磁流量计的关键部分。详细阐述了仪用放大器,低通滤波电路和信号放大电路的设计,说明了根据要求所设计的电路结构及功能。并且突出了低功耗设计。     

空气耦合超声信号调理电路的设计

空气耦合超声探头接收的信号微弱,并且容易受到电磁噪声的干扰,信噪比低,不利于后期的采集与处理。针对上述问题,设计了一种以仪表放大器AD8429芯片为核心的微弱信号调理电路。该调理电路分为三部分,第一部分为电压跟随器组成的输入级,第二部分为高精度、低噪声的三级级联放大电路,第三部分为无限增益多路反馈带通滤波电路,最后,将整个电路置入金属纤维屏蔽罩,以达到抑制外界高频电磁干扰的目的。实验结果表明,所设计电路检测下限可达200μV,实际增益最高为79.6 dB,相对误差控制在10%以下,利用此电路可以成功提取400 kHz的超声检测信号。     

基于PMT模块的供电电路及信号调理电路的设计与实现

本文介绍的是基于光电倍增管(PMT)模块的供电电路及信号调理电路的设计,用于浮游植物粒径检测系统中微弱荧光信号的检测。设计的供电电路将开关电源输出的12V电压转换为低噪声、低纹波、稳定性好的±5V的电压供光电倍增管模块及其信号调理电路使用,实现了一个电源多种应用的目的,并为PMT模块的输出信号设计了信号调理电路,减小了光电检测电路的噪声,提高了检测精度。     

SAR型模数转换器前端信号调理电路设计

为设计出与逐次逼近型(SAR)ADC输入适配且性能优良的信号调理电路,综合考虑分析模拟输入信号、SAR型ADC接口的前端、基准电压源和数字接口,根据噪声分析理论给出前端RC滤波器的详细设计公式和设计过程,并根据滤波器的带宽和系统噪声容限选择前端驱动放大器。通过对比芯片官方参考电路和实际测试效果表明:计算公式有效可行,放大器的分析选择科学合理,为SAR型ADC前端信号调理电路的设计提供可靠依据。     

传播波与倏逝波对全息重建影响的研究

通过分析近场声全息中传播波和倏逝波的声场分布与声源大小、辐射频率及测量距离的关系,得出了传播波和倏逝波在空间声场中的变化规律、影响因素以及两者之间的对应关系,确定了可利用的倏逝波传播距离。在此基础上,提出了一种改进的远场声全息方法：首先利用传统远场声全息方法重建声源,然后通过传播波与倏逝波的关系,得出声源面上相应的倏逝波成分,两者叠加获取接近于近场声全息的重建结果。最后,通过仿真和实验验证了这一结果。     

基于MAX1457的加速度硅微传感器的信号处理

测高g值的加速度硅微传感器采用单晶硅材料制成，直接输出信号小，存在严重的温度误差。采用MAX1457专用传感器信息处理器，它可以补偿传感器的温度误差和非线性误差。本文分析了MAX1457的工作原理，设计了获得补偿参数的系统，最后采用高速的CMOS逻辑或门对8个阵列传感器信号进行选择。     

声表面波谐振器型振荡器的研制

本文介绍了金属条射栅双端对声表面波谐振器型的原理和结构特点，给出了一种采用声表面波谐振器稳频的低噪声，高稳定性的振荡器电路设计方案。对影响振荡器频率稳定度的因素进行了分析讨论，并探讨改善声表面波振荡器频率稳定性的方法。该声表面波谐振器的中心频率为１２０ＭＨｚ，无载Ｑｖ，大于２０，０００，插入损耗小于６．０ｄＢ，经测试，秒级频率稳定度为１０＾－１０数量级，在自由室温下的日平均波动为１０＾－６／ｄ数量     

用于高频声表面波器件的CVD金刚石衬底的研究

使用纳米金刚石粉研磨工艺预处理硅片衬底抛光面,在低气压成核的条件下,以丙酮和氢气为反应物,采用传统的热丝辅助化学气相沉积法,制备了自支撑金刚石膜;通过射频磁控溅射法沉积氧化锌薄膜在自支撑金刚石膜的成核面,形成氧化锌/自支撑金刚石膜结构.通过光学显微镜、扫描电镜及原子力显微镜测试自支撑金刚石膜成核面的表面形貌.研究结果表明:成核期的低气压有助于提高成核密度,成核面表面粗糙度约为1.5 nm;拉曼光谱显示1334 cm-1附近尖锐的散射峰与金刚石SP3键相对应,成核面含有少量的石墨相,且受到压应力的作用;ZnO/自支撑金刚石膜结构的XRD谱显示,氧化锌薄膜有尖锐的(002)面衍射峰,是c轴择优取向生长的.     

光谱吸收式光纤甲烷气体传感器及其信号处理方法

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的机理,通过对甲烷气体吸收光谱的分析,提出了一种光谱吸收式全光纤甲烷气体传感器及其系统。该系统以1300nm波段的DFBLD作为光源,波长响应范围为1100~1900nm的高灵敏度、低噪声的InGaAsPIN作为光电探测器,利用锁相放大器对传输信号进行相敏检波,采用一次谐波反馈光源注入电流、二次谐波与一次谐波的比值作为系统输出的谐波检测技术对微弱信号进行处理,使得系统达到很高的灵敏度。研究表明,该传感器的灵敏度达到10ppm,精确度和稳定性等性能指标均可满足甲烷气体检测要求。     

AlN薄膜体声波谐振器研究

采用一维Mason模型,研究了体声波谐振器的频率特性,探讨了压电薄膜AlN和上电极膜厚对谐振频率的影响,压电参数d33及压电薄膜与电极的厚度比率对机电耦合系数的影响,同时研究了谐振区域的面积和声能在衬底中的损耗对品质因数的影响.测量的体声波谐振器频率特性曲线与模拟结果吻合的较好.     

基于深度学习的爆炸冲击波信号重构模型

针对爆炸冲击波信号重构问题,引入深度卷积神经网络（DCNN）捕捉冲击波信号的局部信息和高阶特征,引入双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）捕捉冲击波超压数据时序依赖关系,进而构建了基于深度学习的爆炸冲击波信号重构模型。相关实验研究表明,本文构建的爆炸冲击波信号重构模型,综合考量了信号的时序关系、频谱特征、数据变化规律等特征信息;在基于有限测点数据的冲击波场压力分布重构实验中,模拟和实测超压峰值平均误差分别为3.53%和13.71%,正压作用时间平均误差分别为7.35%和14.26%,比冲量平均误差分别为4.02%和11.92%;在基于残缺数据的冲击波压力曲线重构实验中,模拟和实测信号重构的缺失值与原始值基本吻合,且偏差均在0附近;均满足爆炸冲击波压力重构指标要求。研究结果对爆炸冲击波信号重构有重要指导意义。     

阵列EMAT相控延时激励实现兰姆波模态控制与增强的研究

兰姆波具有频散、多模态特性,导致在检测过程中难以区分回波信号.针对这一问题,进行阵列EMAT相控延时实现单一模态兰姆波控制激励与增强的研究.在不改变EMAT配置方式、结构及参数的情况下,通过计算阵列EMAT频率响应取得最大值时的延迟时间,将其施加到各个阵元,实现单一模态兰姆波的激励与增强.同时,研究了激励频率对增强阵列...