一种高精度电稳定性测试仪控制系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电稳定性测试仪设计技术领域，尤其涉及一种高精度电稳定性测试仪控制系统。
【背景技术】
[0002]电稳定性测试仪主要用来测试油包水乳状液的相对稳定性，从相对乳化稳定性的测量中可预测出系统的电解液杂质的电阻和时间稳定性。所以油基钻井液的电稳定性(Electrical Stability，简称ES)是与其乳状液稳定性与油润湿性相关联的一个参数，测量该值具有重要的意义。
[0003]根据ES通用标准，各种基于油基钻井液的电稳定性测试仪应运而生，对其电路的设计大都类似，即依据向浸入钻井液中的一对平行板电极施加一个电压逐渐上升的正弦波信号，当电压上升达到临界电压（临界电压是电流强度达到61uA所测得的峰值电压)时，电流强度急剧上升，这个临界电压即为钻井液的ES值，通过获取临界值测得钻井液的ES值。
[0004]但是，现有技术中依据上述ES标准设计电稳定测试仪控制系统时，存在以下缺陷：
[0005]I、获取正弦波信号时，要实现幅值不断增加的正弦波信号的输出：现有技术中一般采用独立的压控振荡器(VCO)或程控数字锁相环频率合成技术产生正弦信号发生器，电路中采用单DA或者双DA转换模式，精度低、成本高。并且，上述方式难以产生稳定的频率输出和相位输出，频率步进有困难，频率转化时间长，模拟方法合成时幅度、相位等参数很难控制，大多数情况下并不是严格意义上的正弦波信号，导致电稳定性测试仪的测量精度偏低，甚至达不到5%;
[0006]2、获取临界值电压时：由于电流的变化开始是缓慢的，达到临界值电压时突然急剧上升，在电流强度达到规定值61uA时，临界值的状态难以准确判断，要快速准确的获取此时的电压值就比较困难，进而也会影响到测试精度以及测量稳定性；
[0007]3、电源供电方式:现有电稳定性测试仪电路设计时，一般采用220V电源供电，使用不方便，而且测量功耗较高，不契合节能环保的设计理念。
[0008]正是有诸多因素的影响，目前电稳定性测试仪的研究问题仍是大家热衷研究的问题，为此亟待提出一种高精度、低功耗的电稳定性测试仪控制系统。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是针对上述获取标准的电压逐渐上升的正弦波信号不稳定、以及检测临界点不够快速准确，导致电稳定性测试仪测量精度低、测量稳定性差等技术问题，提出的一种高精度电稳定性测试仪控制系统，实现对油基钻井液电稳定性的连续高精度测量。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型采用下列技术方案：一种高精度电稳定性测试仪控制系统，包括测量电极，主控电路以及分别与所述主控电路相连的电源管理电路，键盘显示电路、峰值电压检测电路和击穿快速检测电路，还包括高精度正弦波发生及高压产生电路，所述高精度正弦波发生及高压产生电路包括顺次连接的直接数字式频率合成器(DDS)Ul3、调理电路、DA转换器U21、功率放大电路以及升压变压器TI，所述DDS的控制输入与主控电路相连，DDS通过主控电路CPU控制产生正弦波信号，所述DDS的数字时钟输入端(MCLK)连接晶体整荡器XTI的输出端，XTl为DDS提供参考时钟，DDS的电压输出端(Vout)与调理电路的正输入端连接，所产生的正弦信号经调理电路放大成一个标准的正弦信号，所述调理电路的输出端通过连接电阻R20与DA转换器U21的参考电压管脚(Verf)相连，所述DA转换器的数字输入还与主控电路相连，接收主控电路CPU的控制信号对上述正弦信号的幅值调整，所述DA转换器U21的输出端通过放大器U24A连接至功率放大电路的输入端，所述功率放大电路包括功率放大器U25，该功率放大器U25的输出端连接升压变压器Tl的输入端，升压变压器Tl的输出端连接测量电极。
[0011]进一步的，所述击穿快速检测电路包括采样电路、比较电路，所述采样电路的输入端连接测量电极，其输出端与比较电路相连，所述比较电路包括串联连接的第一比较器U30和第二比较器U31，所述第一比较器U30的输出端与正输入端之间串联连接有第四二极管D13和串联电阻R44，所述第二比较器U31的输出端通过第一二极管D16与第一比较器U30的正输入端相连。
[0012]进一步的，所述采样电路和比较电路之间还连接有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片U34，稳压芯片U34的输出端通过第一精密电阻R52和第二精密电阻R49分压电路以及与滤波电容C82组成的滤波电路连接至第二比较器U31的负输入端和第一比较器U30的正输入端。
[0013]进一步的，所述第一比较器U30的正输入端还连接有复位电路，所述复位电路包括第一三极管Q4以及与第一三极管Q4并联的第三电阻R5和第三电容C83，第一三极管Q4的发射极接地，其集电极与第一比较器U30的正输入端相连，复位Q4之后，检测电路才重新进入检测。
[0014]进一步的，所述峰值电压检测电路包括电压跟随器U27A、比较放大器U27B、运算放大器U26，所述电压跟随器U27A的输出端连接第一输出电阻R40和第二输出电阻R39，两电阻的节点与比较放大器U27B的负输入端相连，第二输出电阻R39的另一端分三个支路，一路通过电阻R14与运算放大器U26的负输入端连接，一路通过第一场效应管Q2与运算放大器U26的正输入端连接，另一路通过第二二极管D6连接至比较放大器U27B的输出端。
[0015]进一步的，所述比较放大器U27B的负输入端和输出端之间连接有第三二极管D12，其输出端通过第二二极管D6连接第一场效应管(FET)Q2的栅极。
[0016]进一步的，所述升压变压器Tl的次级高压线圈增设一组自耦绕组，与输入绕组匝数比为I ： I，辅助实现峰值电压检测，峰值电压检测电路实现对输出高压的快速准确检测。
[0017]进一步的，所述采样电路采用高精度锰铜电阻R45进行采样，并连接有自校准电路，通过继电器RL2，标准精密电路R53实现上电自动标定功能。
[0018]进一步的，所述键盘显示电路由键盘和显示面板组成，所述键盘部分包括开关键，运行键和停止键，所述显示面板包括液晶显示屏。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
[0020]1、本实用新型通过采用高精度正弦波发生及高压产生电路，包括顺次连接的直接数字式频率合成器(DDS)U13、调理电路、DA转换器U21、功率放大电路等电路，获得稳定的电压逐渐上升的正弦波信号，通过大量实验该电路测试精度可高达340HZ±0.01HZ;
[0021]2、通过峰值电压检测电路和击穿快速检测电路实现对临界值的准确获取，击穿检测时间180ns，通过提高击穿检测时间，大大提高了检测响应时间和检测精度，并且实时检测正弦波输出的变化，保证峰值数据高精度的检测，提高测量精度、性能可靠；
[0022]3、超低功耗全自动测量，电源供电方式采用电池供电，功耗低，使用便捷，可连续测试、重复性好，测量次数高达1000次，远远超过国内外仪表的测量次数，精度高达0.1%，具有较高的应用前景和推广意义。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图I为实施例所述的一种电稳定性测试仪控制系统的结构示意图；
[0025]图2为实施例所述的高精度正弦波发生及高压产生电路图；
[0026]图3为实施例所述的击穿快速检测电路图；
[0027]图4为实施例所述的峰值电压检测电路图。
【具体实施方式】
[0028]为了能够更清楚的理解本实用新型的上述目的和优点，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细地描述：
[0029]油基钻井液的电稳定性(ES)是与其乳状液稳定性与油润湿性相关联的一个参数，ES的测定是向侵入在钻井液中的一对平行板电极施加一个电压逐渐上升的正弦信号，开始产生微弱的电流，直到达到一个临界电压，此后的电流强度急剧上升，这个临界电压称为钻井液的ES值(在电流强度达到61uA时所测得的峰值电压）。
[0030]围绕ES测试标准中的测量要求和难点问题，本实用新型采用全新的设计思路，一种高精度电稳定性测试仪控制系统，参考图I，包括测量电极，主控电路以及分别与所述主控电路相连的电源管理电路，键盘显示电路、峰值电压检测电路和击穿快速检测电路，还包括高精度正弦波发生及高压产生电路，所述击穿快速检测电路包括击穿电流快速检测电路和高精度电流采样电路。
[0031]如图2所示，所述高精度正弦波发生及高压产生电路包括顺次连接的直接数字式频率合成器(DDS)U13、调理电路、DA转换器U21、功率放大电路以及升压变压器Tl，所述DDS的输入与主控电路相连，DDS通过主控电路CPU控制实现150V/S幅值变化的正弦波输出，所述DDS采用AD9833DDS芯片，其数字时钟输入端(MCLK)连接晶体整荡器XTl的输出端，为DDS提供参考时钟，电压输出端(Vout)与所述调理电路的正输入端连接，所产生的正弦信号经调理电路放大成一个标准的正弦信号，所述调理电路的输出端通过连接电阻R20与DA转换器U21的参考电压管脚(Verf)相连，所述DA转换器的数字输入还与主控电路相连，接收主控电路CPU的控制信号对上述正弦信号的幅值调整，所述DA转换器U21采用14位精度的DA转换芯片AD5446，其输出端通过放大器U24A连接至功率放大电路的输入端，所述功率放大电路包括功率放大器U25，该功率放大器U25的输出端连接升压变压器Tl的输入端，升压变压器TI的输出端连接测量电极。
[0032]正常设计DA转换器U21的参考电压为一固定值，通过输出数字量信号可以控制DA输出电压的大小，本实施例中，在设计过程中采用14位DA转换芯片AD5446，U21的Vref输入可以是正负输入，在实际电路中，通过设置DDS产生标准的340HZ正弦波信号，该信号经过调理电路输出的正弦波信号作为U2IDA转换器的参考输入，当控制器CPU输出某一固定的数字信号给DA转换器U21时，由于VREF为正弦信号，所以实际DA的输出也是一个正弦波信号，该信号幅值大小与CPU输出给U21的数字信号大小有关。通过控制送给DA