DS720H高温连续测斜短节

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5.1.1波特率设置
DS720H通信波特率默认值是9600,波特率可通过以下步骤进行设置:
根据表2设置二进制常量10;
设置二进制常量09为0x5a;
重新上电
例如,以下指令描述设置波特率至115200
0L##
0WC10b07##
0L##
0WC09b5a##
当二进制常量09设置为任意值(除了0x5a),短节波特率为9600。
TEMP: +28.148
以上数据表示X、Y和Z磁通门输出(高斯)和加速度计输出(g)。
当二进制字节02=04,DS720H处于角度上传模式,输出数据格式如下:
ROLL: +35.17825 MAGROLL: +198.24032
PITCH: +90.14559 MAG: +0.43326
HEAD: +26.76792 GRAV: +1.00101
<03>计算数据上传模式;
<TF>是双字节(重力工具面角计算数据乘以10);
<MS>是双字节(磁工具面角计算数据乘以10);
<INC>是双字节(倾角计算数据乘以10);
<BT>是双字节(总磁场强度计算数据乘以10000);
<AZ>是双字节(方位角计算数据乘以10);
<GT>是双字节(总加速度计算数据乘以10000);
当二进制常量01=0x5a时,DS720H为自动发送模式,数据格式通过二进制常量08进行设置。
表3自动发送模式
自动发送模式
二进制常量08值
发送ASCⅡ数据
0x10
发送二进制数据
0x11
可以通过更改二进制常量35来改变自动发送数据包之间的时间间隔,指令格式如下:
0L##
0WC35bxx##
其中xx=01、02、03、04、05、06、07、08、09、10,分别代表延时为0.1s~1s。
为了与外部PC进行通信,DS720H的TTL接口必须转换成RS332接口,适用于所有PC的串行接口。当打开电源时,9600波特率下传送以下信息:
TOKENSUN: S/N XXXXXXX
Ver:1.0
在上面的信息中,X代表产品编号。
5.1DS720H二进制常量及其设置方法
DS720H运行模式由内部二进制常量值控制。
<80> <0601> <02> <MX> <AX> <MY> <AY> <MZ> <AZ> <T> <V><CRC> <0604>
<80>指令返回(即主机发送指令0x80的返回值);
<0601>分量数据上传同步头,如果数据或者CRC校验码中出现06,DS720H会重复发送一次06;
<02>分量数据上传模式;
以下为DS720H计算角度的公式方程,其中
Gx加速度计x轴输出;
Gy加速度计y轴输出;
Gz加速度计y轴输出
Hx磁通门x轴输出;
Hy磁通门y轴输出;
Hz磁通门z轴输出
图2
6.1重力工具面角和磁性工具面角计算
重力工具面角为从Y轴加速度计输出为0,Z轴加速度计输出为正时的位置顺时针转到当前位置时到所转过的角度(从X轴的反方向看)。重力工具面角θ根据以下公式计算(0≤θ<2π)
<Temp>是双字节(温度传感器数据乘以100);
<Voltage>是双字节(输入电压数据乘以100);
<0000>无效填充,备用;
<0604>同步尾;
5.4待机功能启动
可通过指令控制DS720H待机模式和工作模式,进入待机后,加速度计和磁通门传感器关闭供电,短节低功耗运行,指令格式如下:
进入待机模式:
井斜≥10°

±1.5
井斜=90°

±0.5
11
工具面角精度

±0.2
3外形图
DS720H-A外形图DS720H-B外形图
DS720H-C外形图DS720H-D外形图
4电气接口
A型上下9针连接器
B型上15针下9针连接器
C型单9针连接器
D型上15针下9针连接器
5电脑接口
DS720H短节的通信接口是UART(TTL/CMOS兼容)串行接口。在标准配置中,通过脚RX端将数据传送到DS720H,通过脚TX将数据从DS720H输出。默认波特率值为9600,有一个停止位,没有奇偶校验位。
TEMP: +28.026 DA: 55.893
ROLL为重力工具面角,PITCH为倾角,HEAD为方位角,MAGROLL为磁性工具面角,MAG为总磁场,GRAV为总重力场,DA为地磁倾角。
5.3.2二进制通信模式
.2.1分量数据上传模式
收到0x80,DS720H通过发送二进制传感器分量数据包进行响应(双字节数据,高字节在前):
当Gy = 0且Gz> 0时,重力工具面角θ=0;当Gy = 0且Gz< 0时,重力工具面角θ=π。当x轴接近竖直时(倾角<5°),分量Gy和Gz变小导致θ精度变差。在这种情况下,磁性工具面角θm常用于确定DS720H方位角。磁性工具面角为从Y轴磁通门输出为0,Z轴磁通门输出为正时的位置顺时针转到当前位置时到所转过的角度(从X轴的反方向看)。
读取当前截止频率值
0SF##
设置截止频率频率
0L ##
0WFxx##
xx=整数值10、20、30、40、50、60、70、80、90、99
滤波器截止频率频率越低,响应越慢,默认值设置为30Hz。
除数字滤波外,DS720H的每个输出数据为前n个数据的平均值,n的值通过设置二进制常量23来改变,不同的n值会影响传感器从0g到1g的响应时间。以下平均数据个数均在低通滤波截止频率为30Hz时测得。
其中g=
1
电源电压
V
±12~±15
2
静态电流
mA
100mA@+15V , 80mA@-15V
3
工作温度

0~175
4
贮存温度

-40~185
5
绝缘电阻

100MΩ(100V)
6
井斜角范围

0~180
7
方位角范围

0~360
8
工具面角范围

0~360
9
井斜测量精度

±0.2
10
方位角精度
井斜≥5°

±2.5
DS720H
1简介
本产品用于电缆测井仪,选用高精度耐高温加速度传感器和磁通门传感器,电路部分采用厚膜混合集成电路技术制造,可以在175℃的环境中长期可靠工作,本产品具有体积小,结构紧凑,抗振性强,可靠性高,性能优良等特点。可根据不同客户要求,订制探头的外形尺寸和安装方式。
2性能参数
序号
项目
单位
规定值
二进制常量23的值
n
到达稳态值±0.1%的时间
2
2
1.5
4
4
2
8
8
3
10
16
4
20
32
7
40
64
14
80
128
28
若要求DS720H能在10G峰峰值,频率20~100Hz的振动情况下精确测量角度,需要将滤波器截止频率设置为10Hz,平均值个数n设置为128,指令格式为:
0L##
0WC23b80##
5.2自动发送配置
磁性工具面角θm根据以下公式计算(0≤θ<2π)
6.2倾角计算
倾角为X轴于与竖直方向的夹角,当X轴竖直向下时倾角向下等于0,当X轴水平方向倾角为π/2度,当X轴竖直向上时倾角等于π。
倾角ε根据以下公式计算(0≤ε≤π)
其中g=
6.3方位角计算
方位角为从磁北方向(从上看顺时针)到短节X轴在水平面上投影所转过的角度,当DS720H的X轴指向磁北时,方位角为0,指向东时,方位角为π/2,方位角 根据以下公式计算(0≤ε≤2π)。
5.3单数据包发送配置
5.3.1ASCII码通信模式
当发送指令如ASCII字符0SD时,DS720H以固定输出回复,当二进制常量02=02时,DS720H处于分量数据上传模式,输出数据格式如下:
MX:+0.20346 AX:-0.07852
MY:+0.23165 AY:+0.72136
MZ:+0.29525 AZ:+0.70226
<MX>是双字节(x轴磁传感器数据乘以10000);
<AX>是双字节(x轴加速度传感器数据乘以10000);
<MY><AY><MZ><AZ>同上面分量格式;
<T>是双字节(温度传感器数据乘以100);
<V>是双字节(输入电压数据乘以100);
<CRC> CRC校验位;
<0604>同步尾;
5.3.2.2角度数据上传模式
表1二进制常量描述
二进制常量
数值
描述
01
5a
启动自动发送模式
02
02
传感器分量
04
角度输出
08
10
上电后自动发送ASCII格式数据
11
上电后自动发送二进制格式数据
09
波特率锁定,必须为5a时才能更改9600以外的波特率
10