2）脉冲信号发生器的设计
开泵后脉冲头在钻井液压力的作用下下行，脉冲头在节流环上部时泵压降低（如图4），脉冲头在节流环处（如图5）泵压升高，经过几个节流环就产生了相应数量的脉冲波，由地面接收记录仪监测出波的数量，转化成井斜值。
电子测斜仪设计10个节流环，依次从1至10个脉冲波，分2次开泵，测量精度（±0.1°）、测量井斜范围（0～90°）。如表1所示，以此类推至90°。
图4 脉冲头在节流环上部
图5 脉冲头在节流环处
表1 脉冲波对应井斜数值
第一次开泵脉冲波数量 第二次开泵脉冲波数量 井斜度数 第一次开泵脉冲波数量 第二次开泵脉冲波数量 井斜度数
1 10 0.0° 2 10 1.0°
1 0.1° 1 1.1°
2 0.2° 2 1.2°
3 0.3° 3 1.3°
4 0.4° 4 1.4°
5 0.5° 5 1.5°
6 0.6° 6 1.6
7 0.7° 7 1.7°
8 0.8° 8 1.8°
9 0.9° 9 1.9°
此外在直井中可根据井深降低井斜测量精度到±0.5°和降低测量范围（0～5°），如表2所示。
表2 脉冲波对应井斜数值
开泵脉冲波数量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
井斜度数 0.5° 1° 1.5° 2° 2.5° 3° 3.5° 4° 4.5° 5°
3 电子测量模块设计
本文设计的电子测量模块应用现代传感技术、电子技术和计算机技术 ，核心部件采用高精度双轴SCA100T倾角传感器和高性能单片机C8051F020，仪器具有较高的测量精度、较好的抗震性和可靠性。3.1系统组成
图6 电路系统总体设计
根据不同的功能，系统可分为电源模块，传感器模块，核心控制模块，调试接口，通讯模块，软件模块。电源模块给系统中的芯片提供+5V和+3V电源，核心控制采用C8051F020单片机，通过芯片内嵌的软件和通信模块把测量的数据传递给上位机。如图6所示。
3.2 SCA100T传感器简介
SCA100T高精度双轴倾角传感器是芬兰VTI公司2005年最新推出的一种传感器（如图7） ,它利用了 MEMS（micro electro mechanical system） 技术开发生产，其体积小、重量轻。该器件内部包含了一个硅敏感微电容传感器和一个ASIC专用集成电路，ASIC电路集成了EEPROM存储器、信号放大器、AD转换器、温度传感器和SPI串行通信接口，组成了一个完整的数字化传感器。有土30度士90度两种量程，测量范围为1g，应用在测斜仪中，具有过阻尼敏感元，能避免振动的影响。通过使用单独的温度补偿，以及通过补偿倾斜面中的角度安装误差，能使测量非常准确。SCA100T倾角传感器采用量程为 ±90°时，其特点为[4-5]：
1）双轴倾角传感器；
2）测量范围 1g（± 90°）；
3）内置温度传感器；
4）长期稳定性能指标优于0.02°，抗冲击能力强；
5）高分辨率，低噪声 ，工作温度范围宽( -400C-1250C)；
6）
