一种高分辨率数据采集系统的设计

张家田，吕 军，吴银川

(西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室，西安710065)

0 引言

在石油电法测井系统中，需要对响应信号进行数据采集。数据采集技术主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制问题［1］，从而获得对应的地层电阻率信息，确定目标地层的含油情况［2］。本文以C8051F020单片机和ADS1271模数转换器为核心，设计了一种数据采集系统。该采集系统具有24位高分辨率，可以方便的通过计算机控制，实现数据采集控制、数据处理以及数据文件存储等功能，满足实验室环境下常见测井信号的采集要求。

1 采集系统的设计

采集系统的总体设计框图如图1所示，单端信号从输入端子输入，信号调理电路对输入信号进行放大、滤波以及单端转差分转换，满足ADS1271对信号幅度、频率以及输入方式的要求;ADS1271完成24位高分辨率数据采集［3］;C8051F020实现数据采集的控制、数据暂存以及上位机的通信;计算机通过USB接口实现数据的接收、处理以及保存二进制数据文件，整个采集系统在计算机的控制下工作。当C8051F020接收到计算机发出的采集命令时，ADS1271在C8051F020控制下，不断将采集的数据按一定的格式暂存单片机中。单片机接收到上位机发出采集命令后，将一定量的数据发送给计算机，计算机将数据处理后存储成二进制文件。

2 接口设计

2.1 接口电路设计

ADS1271数据输出采用串行接口方式［4］，通过管脚FORMAT配置，当FORMAT为0时，可将芯片配置为SPI串行接口方式，FORMAT为1时，可将芯片配置为帧同步串行接口模式。……