- •Государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина
- •Основы работы в программе Electronics Workbench
- •1.1. Лабораторный стенд
- •1.2. Описание приборов
- •1.3. Функциональный генератор
- •1.4. Электронный осциллограф
- •1.5. Осциллограммы сигналов
- •Осциллограмма синусоидального сигнала
- •Осциллограмма последовательности видеоимпульсов
- •Фильтр нч
- •2.6. Лабораторный стенд
- •2.7. Расчет параметров элементов фильтров
- •2.8. Схема исследования фильтра
- •Выпрямительные устройства
- •3.9. Лабораторный стенд
- •3.10. Схема выпрямителя
- •3.11. Осциллограммы сигналов:
- •Частотные фильтры
- •4.12. Лабораторный стенд
- •4.13. Расчет параметров элементов фильтров
- •4.14. Схема исследования фильтра высокой частоты
- •4.15. Схема исследования полосового rc –фильтра
- •4.16. Схема исследования режекторного фильтра
- •Эквивалент кабеля, как многозвенный фильтр
- •5.17. Лабораторный стенд
- •5.18. Схема исследования rc-эквивалента 3-км кабеля
- •5.19. Схема исследования rlc-эквивалента 3-км кабеля
- •5.20. Сравнительные исследования 1,5-; 3- и 6-км кабеля.
- •Усилители
- •6.21. Лабораторный стенд
- •6.22. Схема исследования резонансного усилителя
- •6.23. Схема исследования широкополосного усилителя
- •Операционные усилители
- •7.24 Лабораторный стенд
- •7.25 Линейный усилитель
- •7.26 Линейный усилитель
- •7.27 Усилитель-ограничитель
- •7.5 Усилитель для тензопреобразователя
- •Цифровые элементы
- •8.28 Лабораторный стенд
- •8.29Элементы и, или
- •8.30. Исследование rs-триггера на элементах и-не
- •8.31. D-триггер
- •Регистры
- •9.32. Последовательный регистр
- •9.33. Счетный регистр
- •Элементы ацп
- •10.34. Ацп поразрядного уравновешивания
- •10.35. Интегрирующий ацп
- •Кодирование и передача данных по линии связи.
- •11.36. Скважинный влагомер с частотной модуляцией.
- •11.37. Шим-преобразователь
- •Устройства визуализации.
- •12.38. Индикатор напряжения.
- •12.39. Цифровое табло
- •Аппаратура предназначена для измерения набора параметров в скважине и передаче их на поверхность с целью дальнейшей обработки.
- •Описание сгдк.
- •Сенсоры и нормирующие преобразователи.
- •Коммутатор.
- •Отдельные блоки прибора.
4.15. Схема исследования полосового rc –фильтра
Рис. 4.12. Схема полосового RC –фильтра.
Заполнить таблицы
Экспериментальные данные АЧХ для Uвх,= 707 мВ
Частота входного сигнала |
Uвх, мВ |
Uвых, мВ |
Кп |
100 Гц |
707 |
|
|
500 Гц |
707 |
|
|
1 кГц |
707 |
|
|
2 кГц |
707 |
|
|
3 кГц |
707 |
|
|
5 кГц |
707 |
|
|
7 кГц |
707 |
|
|
10 кГц |
707 |
|
|
20 кГц |
707 |
|
|
Экспериментальные данные ФЧХдля Uвх,= 707 мВ
Частота входного сигнала |
Uвх, мВ |
Uвых, мВ |
Угол сдвига фазы |
100 Гц |
707 |
|
|
500 Гц |
707 |
|
|
1 кГц |
707 |
|
|
2 кГц |
707 |
|
|
3 кГц |
707 |
|
|
5 кГц |
707 |
|
|
7 кГц |
707 |
|
|
10 кГц |
707 |
|
|
20 кГц |
707 |
|
|
Построить график АЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот
Построить график ФЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот
4.16. Схема исследования режекторного фильтра
Рис. 4.13. Схема режекторного фильтра.
Заполнить таблицы
Экспериментальные данные АЧХ для Uвх,= 707 мВ
Частота входного сигнала |
Uвх, мВ |
Uвых, мВ |
Кп |
100 Гц |
707 |
|
|
500 Гц |
707 |
|
|
1 кГц |
707 |
|
|
2 кГц |
707 |
|
|
3 кГц |
707 |
|
|
5 кГц |
707 |
|
|
7 кГц |
707 |
|
|
10 кГц |
707 |
|
|
20 кГц |
707 |
|
|
Экспериментальные данные ФЧХ для Uвх,= 707 мВ
Частота входного сигнала |
Uвх, мВ |
Uвых, мВ |
Угол сдвига фазы |
100 Гц |
707 |
|
|
500 Гц |
707 |
|
|
1 кГц |
707 |
|
|
2 кГц |
707 |
|
|
3 кГц |
707 |
|
|
5 кГц |
707 |
|
|
7 кГц |
707 |
|
|
10 кГц |
707 |
|
|
20 кГц |
707 |
|
|
Построить график АЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот
Построить график ФЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот
Выводы
Эквивалент кабеля, как многозвенный фильтр
Проведение лабораторных и метрологических испытаний скважинной аппаратуры должно происходить либо в полной комплектации, либо с эквивалентами устройств, выполняющими функции основного устройства. Наиболее часто используют эквивалент геофизического кабеля из-за его громоздкости.
С точки зрения измерительной техники геофизический кабель обеспечивает обмен информацией между скважинным модулем аппаратуры и ее наземной частью. В данной работе анализируются характеристики кабеля, как тракта приема/передачи.
Некоторые электрические свойства геофизических кабелей:
активное сопротивление - от 20 до 50 Ом/км при 20 °С;
волновое сопротивление - от 50 до 100 Ом/км;
сопротивление изоляции сухого кабеля - от 100 до 10000 МОм/км;
емкость -0,1-0,2 МкФ/км;
индуктивность - от 0,8 до 5 мГн/км.
При этом надо учитывать тот факт, что если емкость и активное сопротивление распределены по длине кабеля равномерно, то индуктивность образуется витками кабеля, намотанными на барабан лебедки, и геометрически привязана к устьевому концу кабеля. Она изменяется в процессе движения скважинного прибора по скважине.
Чаще всего в испытаниях можно использовать упрощенный эквивалент кабеля, выполненный в виде многозвенного RC-фильтра, каждое звено которого представляет собой полукилометровый отрезок кабеля. Пример эквивалента наиболее распространенного кабеля КГ3-67-180 длиной 3 км показан на рисунке 5.2.
При необходимости используют эквивалент кабеля, в котором несколько крайних звеньев фильтра включают в себя индуктивность.
Цель работы: исследовать эквивалент геофизического кабеля, исполненного в виде шестизвенного фильтра;
Задачи работы:
смоделировать заданный фильтр;
определить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики фильтра.