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电子随钻测斜仪电路设计(一)

来源:http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 用户投稿 来源: 网络 发布时间: 13/10/04
有过阻尼感应元件,能够承受大于20000g的机械振动。
3.3测量原理
    SCA100T是一种静态加速度传感器,当加速度传感器静止时(也就是侧面和垂直方向没有加速度作用),作用在它上面的只有重力加速度,利用重力〔垂直)和加速度传感器灵敏轴的相对关系测量倾斜角.
 SCA100T型倾角传感器的工作原理就是利用测量重力加速度的分量来测量倾角,当传感器静止时,即没有水平或垂直方向的加速度时,重力加速度方向和传感器灵敏轴的夹角就是倾角。当SCA1OOT的传感轴与重力矢量垂直,即与水平面平行时,SCA1OOT对斜度十分灵敏。在这个方向上,SCA1OOT对倾斜度变化的灵敏度最高,而当SCA1OOT的传感轴与重力方向一致,即在士1g时,对倾斜度变化的灵敏度最低。
 倾角传感器SCA100T的传感轴安装为与测斜仪轴向垂直,采用双轴测量值合成来计算倾斜角,在小倾角测量时,具有高分辨率和高精度的特点。该传感器的每个轴可以检测1-90度之间的倾角,所对应的输出电压为0.5-4.5V。该传感器是一种极距变化型电容式传感器,根据所受重力的大小而改变其电容两极板间的距离,从而改变其电容的大小,最终引起输出电压的变化。VTI的硅电容式传感器由一对平行板组成,在发生倾角变化时质量块受到重力作用,改变了平行板间距引起电容量变化,从而测量出角度变化。假设,分别表示SCAl00T的X轴和Y轴倾角变化的情况.
 加速度敏感轴信号输出与重力加速度之间关系如下:
                                                               (1)
                                                               (2)
 其中,和代表加速度传感器的输出,g是以重力作为参考的加速度值。假设作为井斜角,在传感器上建立如图8所示的附体坐标系,根据刚体坐标变换原理求得值。

 图8 水平放置方法

   
      =
      =                                                     (3)
 其中为坐标变换矩阵
 由于:
                      (4)
 则:
       ,                             (5)

3.4电路设计

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