Під час свердловинних операцій інструменти Logging-While-Drilling (LWD) працюють у суворих умовах, що характеризуються швидким підвищенням температури зі збільшенням глибини свердловини (геотермічний градієнт приблизно 3 градуси/100 м, понад 200 градусів у глибоких свердловинах), сильною вібрацією та ударами, обмеженим простором і відсутністю активного розсіювання тепла. Основний блок обробки схемної системи потрібен для одночасної реалізації багато{6}}канального збору даних,-обробки сигналів у реальному часі, керування стеком протоколів зв’язку та керування виконанням команд. Звичайні комерційні або промислові -модулі MCU (максимальна робоча температура 125 градусів) не можуть відповідати таким екологічним вимогам, що потребує використання спеціально розробленихвисокотемпературні-процесори ARM.
З точки зору основних функцій, такі процесори повинні володіти такими можливостями: по-перше, достатня продуктивність цілочисельних обчислень і обчислень із -плаваючою крапкою для підтримки-фільтрації-часу, калібрування та виділення характеристик свердловинних датчиків, включаючи гамма, питомий опір і акустичні датчики; по-друге, численні високошвидкісні-інтерфейси зв’язку (SPI, USART, CAN) для підключення АЦП, ЦАП, пам’яті та свердловинних шин; по-третє, вбудовані-багатоканальні-АЦП високої{5}}роздільності для зменшення кількості зовнішніх аналогових інтерфейсів-, покращення інтеграції та зниження частоти відмов друкованої плати за високих температур. ZT6206H базується на ядрі Cortex-M4 із FPU, що досягає основної частоти 80 МГц при 175 градусах і знижується до 16 МГц при 200 градусах. Ця характеристика безпосередньо відображає збалансований дизайн динамічного енергоспоживання та температури з’єднання при високих температурах-розробники повинні розподіляти завдання відповідно до максимального діапазону робочих температур: лише-перевірка низької{17}}частоти або збереження стану виконується при 200 градусах, тоді як-високошвидкісне отримання та обчислення мають бути обмежені діапазоном нижче 175 градусів.
Основні больові точки поточних систем LWD зосереджені таким чином: По-перше, високі температури викликають різке збільшення струму витоку MCU та підвищене статичне споживання енергії. Оскільки в свердловині немає вентилятора для охолодження, притаманна мікросхемі низька-потужність (ZT6206H з номінальною частотою 100 мкА/МГц) є ключовим параметром для збільшення часу безперервної роботи інструменту. По-друге, здатність флеш-пам’яті та SRAM погіршуватися при високих температурах. ZT6206H оснащено 1 МБ флеш-пам’яті та 128 КБ SRAM, частота читання-запису яких має бути-зменшена на 200 градусів, що вимагає від розробників оцінки надмірності зберігання коду та буферизації даних. По-третє, деякі периферійні пристрої, такі як RTC, PLL, I2C і CAN, недоступні вище 175 градусів, тобто процесор може працювати лише в спрощеному режимі під час операцій 200 градусів. Зв’язок із зовнішнім датчиком має перемикатися на функціональні інтерфейси, такі як SPI або USART, що накладає вимоги на-відмовостійку структуру архітектури системи.
Qingdao ZITN накопичив багаторічний досвід у галузі над-високотемпературної-електроніки-спеціального призначення. Його високотемпературні-пристрої серії ZT пройшли пакетну перевірку в таких сценаріях, як буріння нафти й газу та геотермальна розвідка, із повним інженерним потенціалом, починаючи від скринінгу пластин і високотемпературного-упакування до повного-температурного-випробування. Для розробників схем LWD вибір мікросхем, таких як ZT6206H, які чітко вказують максимальну робочу температуру 200 градусів і забезпечують параметри зниження продуктивності в діапазонах температур, може значно зменшити навантаження на перевірку високотемпературної надійності, дозволяючи при проектуванні зосередитися на системному{12}}управлінні температурою та резервуванні інтерфейсу.
Якщо ви хочете отримати більше інформації, зв’яжіться з нами електронною поштою:marketing@qdzitn.com!