基于 STM32 的高精度抗干扰测斜仪
测斜仪是石油勘探、地质勘察中测量钻头轨迹参数的重要测量工具,它能测量出方位
角、工具面角和倾斜角三个姿态参数。
硬件部分,综合考虑测斜仪的精度、
功耗和体积等因素,对其进行硬件电路的设计,主要包括系统控制模块、磁场测量模块、
加速度测量模块和电源模块。本系统采用 ST 公司的 STM32F407 作为系统的控制核心,采
用 HMC1001 和 HMC1002 磁阻传感器来测量地磁场,采用精度较高的放大器 AMP04,对
磁场信号进行放大,采用 CS5509A/D 转换模块对放大后的磁阻信号进行模数转换。采用
ADXL362 加速度传感器测量重力加速度。为提高系统抗干扰性,在磁阻传感器的信号处
理中设计了置位复位脉冲电路。软件部分分为上位机与下位机,下位机采用 Keil5 软件使
用 C 语言进行编程,使用 Labview 进行上位机设计。单片机使用串口通信将数据发送给上
位机,然后通过上位机界面进行显示。整个系统设计完成后,分别进行了硬件电路调试、
系统软件的测试以及上位机的通信测试,测试表明测斜仪能够稳定输出方位角、倾斜角以
及工具面角,方位角输出最大原始误差为 3.39°
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