基于CPCI总线的测井数据采集板卡的设计

脉冲信号的数量体现测井设备在井下的深度，此信号是测井系统的重要信号之一，如果测量不准, 可能会导致测井资料作废, 甚至带来生产事故。实测Encoder信号从井下设备传送到地面时，会有尖峰脉冲干扰引入，所以本板卡在硬件上采用RC无源滤波器去除信号的尖峰脉冲，通过FPGA在软件上对信号进行去抖动处理、计数和相位判断，能够准确计数并与系统时钟同步。

　　FPGA中对Encoder脉冲信号的去抖动处理和相位判断设计电路见图5，其中depth_pluse为去抖动后的脉冲信号，结合depth_dir完成脉冲计数，当depth_dir为正时，计数脉冲自加，depth_dir为负时，脉冲计数自减。本文用QUARTUS软件自带仿真工具对Encoder信号做的仿真波形，见图6，如波形所示，在时间节点619.9 ns、1.069 9 μs和1.489 9 ?μs处分别对A信号和B信号加入了干扰脉冲，但结果表明本设计可以对干扰脉冲完全滤除。

　　本文给出了一种高性能测井数据采集板卡的设计方法，板卡在设计中，模拟部分采用多级滤波、高精度A/D，使得数据采集稳定可靠，Encoder深度脉冲信号在硬件滤波的基础上做了软件优化处理，明显增强了抗干扰能力，数字部分采用FPGA和DSP相结合，使板卡具有很高的灵活性、可靠性和可升级性。经大量测试，板卡运行稳定，并在实际系统中得到应用。