[发明专利]一种测量电路

说明书

技术领域

本发明涉及信号测试，具体涉及一种测量电路。 

背景技术

两路同频正弦信号之间的差异可以用幅度比和相位差来描述。在精细评估系统中，对幅度比和相位差测量的精度要求是很高的，可能高达幅度比千分之一的相对误差和相位差0.1度的误差。而目前，常规的检测信号幅度比/相位差都包括各自不同的模拟信号处理方式，因而难于合并在一起，从而导致鉴相和幅度测量无法同时进行，一般分别为各自独立装置。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题是如何提供一种测量电路，能够同时进行鉴相和幅度测量。 

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种测量电路，输入端连接模拟信号，还包括与输入端连接的模数转换器ADC以及与所述模数转换器连接的幅度比和相位差计算单元，通过全数字化处理，使得鉴相和幅度测量可以同时进行，二者合二为一。 

按照本发明提供的测量电路，该测量电路包括但不限制于以下形式： 

(一)不共用，如：所述输入端为二个，通过各自的模数转换器连接所述幅度比和相位差计算单元。 

(二)共用，如：所述输入端为四个，通过时分选通的四选二开关分二路经各自模数转换器连接时分复用的所述幅度比和相位差计算单元。 

按照本发明提供的测量电路，该测量电路还包括位于所述幅度比和相位差计算单元和模数转换器ADC之间的数据缓冲器，用于处理数据同步问题。 

按照本发明提供的测量电路，该测量电路还包括位于所述输入端和模数转换器之间的程控放大单元，所述幅度比和相位差计算单元控制连接所述程控放大单元，用于使输入信号幅度更好地适应测量范围 

按照本发明提供的测量电路，所述幅度比和相位差计算单元包括数字信号处理芯片DSP，所述数据缓冲器采用现场可编程逻辑阵列FPGA，所述数字信号处理芯片经所述现场可编程逻辑阵列控制连接所述程控放大单元。 

按照本发明提供的测量电路，所述程控放大单元包括运放及其通过多选一开关连接的若干反馈电阻。 

按照本发明提供的测量电路，所述数字信号处理芯片经所述现场可编程逻辑阵列控制连接所述多选一开关。 

按照本发明提供的测量电路，所述多选一包括但不限制于四选一、八选 

按照本发明提供的测量电路，所述数字信号处理芯片还连接外部存储器，可选用静态存储器芯片SRAM，所述数字信号处理芯片包括多通道缓冲串行口McBSP。 

本发明提供的一种测量电路，较现有技术具有以下优势：1、采用数字化后算法处理方式，避免模拟信号调理和测量中引入的额外误差，同时也使外界环境变化对测量结果的影响降到最小；2、模数转换前采用自动增益电路设计，电路由DSP直接控制，通过大量实验确定增益系数、控制方式与稳定时间，提高了数据稳定性；进一步：3、采用高速DSP执行改进型相关算法，不但保证计算精度，同时弥补了相关算法不能显示负数的缺陷；4、采用了多次测量取平均值的方式，在一个测量周期内，推算测量次数与测量结果精度的关系，再结合电路设计的需求，合理优化地选择测量次数。 

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。 

图1是本发明电磁波测井幅相测量电路结构示意图。 

图2是图1所示幅相测量电路中程控放大单元电路原理图。 

具体实施方式

如图1所示，为本发明优选实施例：一种电磁波测井仪幅相测量电路，该测量电路主要由程控放大电路12，模数转换器13(ADC)、现场可编程逻辑阵列14(FPGA)以及DSP电路四部分构成，DSP电路包括数字信号处理芯片15和静态存储器芯片16(SRAM)。 

该电路对4个通道输入信号进行处理，通过四选二开关11(ADG1409)对4通道信号进行选通，当处于一个测井周期的前半周期时，选通信号将通道1及通道2信号选通进入后级进行处理，计算这两个通道的幅度比及相位差，当处于一个测井周期的后半个周期时，选通信号将通道3和通道4的信号选通，对通道3和通道4的信号之间的幅度比及相位差进行计算。 

为了使经选通后的信号能够更好的进行模数AD转换，适合AD转换的范围，需要在信号被选通后添加一级放大电路，由于每次进入测量电路的信号幅度有一定差异，所以放大电路并未采用固定的放大倍数，而是采用了程控放大。