电磁探头的瞬变发射电流采集电路设计

张守伟，臧德福，管林华，侯伟东

(1.胜利油田博士后科研工作站，山东东营 257096;2.中石化胜利石油工程有限公司测井公司，山东东营 257096)

0 引言

在油田测井领域，以瞬变电磁理论为原理的电磁探伤测井技术实现了对油管、套管损害状况进行测试［1］。在油田测井服务中成熟的仪器有俄罗斯EMDS－TM－42T和俄罗斯MID－K仪器，近年，瞬变电磁探测技术逐步向套管外延伸，可穿透套管进行管外电阻率的测量［2］，发展为瞬变电磁法过套管电阻率测井这一新的技术。

瞬变电磁仪器的核心部件之一是电磁探头，由于井眼尺寸的限制，发射线圈和接收线圈绕制在同一个骨架上，并装入磁性材料，制作在一起称为电磁探头。进行探头制作，电磁探头性能直接影响测量信号的质量，对电磁探头的电性特征进行实验测试时，探头发射电流需要实时监测。另外，研制瞬变电磁仪器也需要对电磁探头的发射电流进行实时测量，作为一个重要的仪器测量数据上传。为此，本文针对电磁探头发射电流的采集设计了电路系统，实现方法是通过大功率电阻把电流信号进行取样，输入到运算放大器放大为可测量的电压模拟信号，再经过线性光耦隔离变换最终输出到单片机A/D端口进行实时采集。

1 串入电阻实现电流取样

瞬变电磁仪器发射的信号是周期性重复的双极性脉冲，双极性脉冲激励波形有矩形波、半正弦波和梯形波等。在测井中，探伤仪器使用双极性矩形波。双极性矩形脉冲的发射频率是每秒产生的矩形脉冲数，周期为T的脉冲序列，则发射频率f=1/T。……