eSeis采集单元检波器测试电路故障的排除分析

 eSeis采集单元检波器测试电路故障的排除分析

陈子忠

东方物探装备服务处华北作业部 河北任丘 062550

摘要：eSeis采集单元检波器时石油物探中重要的地震波采集设备，其自身的性能直接关系到信息数据的真实性。分析eSeis采集单元检波器的测试电路系统，了解常见的故障问题，根据实际状况做好故障排查以及处理，可以切实提高系统安全性，增强稳定性。基于此，文章主要对eSeis采集单元检波器的测试电路故障以及排除方式等进行了简单的分析，以供参考。

关键词：eSeis采集单元检波器；电路故障；排除分析

eSeis无线节点数据采集系统具有操作简单便捷，系统性能显著、适应性能强的特征，在各种复杂恶劣的环境中应用具有稳定性高，采集能力强的特征，在石油物探采集项目中应用广泛。而随着石油物探项目的增加，采集范围的拓展，配置的设备数量也在不断的增加。这样则会直接增加系统压力，导致系统在应用中出现各种故障隐患问题，因此要对其综合分析。

一、eSeis采集单元检波器

（一）采集原理

eSeis采集单元主要通过微控制器、电源、TF卡以及电台、A/D模块；检波器测试电路以及检波器七个模块共同构成。可以实现对温度、电压以及检波器等各个模块的数据检测以及读写；通过电源满足不同模块的运行需求。TF卡主要就是进行信息数据的存储以及工作参数的记录，通过电台可以接受采集的数据信息，利用A/D模块通过量化处理发送系统进行数据分析。检波器测试电路在芯片支持之下进行信号的通断控制，最后通过检波器进行信号转化，传送到采集电路中[1]。

（二）测试电路

第一，芯片

芯片属于高精密的半导体器件，共设置四个独立切可以进行选择的开关，根据实际需求进行引脚功能的配置。在系统中芯片具有重要的控制功能，可以实现对不同电路结构的控制，通过逻辑信号进行开关闭合以及断开的控制。

第二，工作原理

采集单元电路系统可以根据检波器测试需求提高信号，进行技术检测。其主要原理如图1所示。

图1.eSeis采集单元开关电路结构图

检波器接口Ｇｅｏｐｈｏｎｅ＋与D2连接，与S2、D1保持相通状态。检波器接口Ｇｅｏｐｈｏｎｅ－则连接Ｓ３，其中Ｄ３连接Ｓ4，而Ｄ４则与地相连。在接受到测试命令的时候，会输出逻辑高电平，打开各个接口，在两个检波器中构建回路。在V0则会形成电压，电压主要就是进行信号的测试，通过检波器接口进行处理，而在电磁感应的影响之下，芯体会产生对应的运动，进行慈力线的切割处理，在检波器中则会产生感应电压，通过采集进行检波器的测试分析。

在测试中通过引脚采集电压数值，根据信息数据进行计算获得直流电阻等相关信息数据，完成测试之后则会输出逻辑低电平，断开测试回路。

二、常见故障以及排除方式

在节点设备中最为常见的故障问题就是检波器阻值异常，而出现此种问题主要就是通过短路以及断路两种方式表现。在检测中通过万用表进行芯体以及对应连接的检查分析，分析是否存在短路以及脱焊等问题，根据实际状况进行完善优化。如果排除此故障后还是存在异常，则可能是芯片故障，在处理中通过根据要求进行故障的排查分析。

（一）故障分析

第一，短接芯片故障

通过分析采集单元电路图，了解检波器信号的主要控制流程则可以分析器存在的问题。在出现通路问题的时候，可以通过连接各个信号与芯片的方式构建回路系统，进行采集单元检波器流程检测，实现故障排查[2]。

第二，更换ＴＭＵＸ１１１２ＰＷＲ

在应用中受到地理环境等因素的影响，芯片会出现不同程度的损失，导致出现静电、受潮以及外力影响，破坏性开关、连接不当等等，在维修处理中要根据实际状况进行处理，同时做好静电预防，防水以及防潮等防护工作。

通过替换芯片的方式则可以增强整体的性能，提高电压以及电流的整体耐受能力。ＡＤＧ４６１２ＢＲＵＺ芯片性能良好，在替换中可以实现各个系统以及逻辑的兼容性，无需进行电路板连线的改造，有效满足系统影响需求。在芯片中设置了四个独立的开关结构，可以控制输入逻辑，在接通状态中开关的导电性能相同，性能良好。在应用中要做好防护管理。

（二）故障检修

在eSeis节点采集单元中常见的故障主要为存储故障，综合电路等因素，对其进行综合性处理，具的维修方式如下：

分析各个脚管电压数值，了解数值信息以及波动，将其作为故障测试点。通过仪器设备进行电压数值的测试分析，获得数值为正常则表明并没有出现故障问题。在故障维修中要分析TF卡的运行状态，如果出现问题，主要时因为金属触电氧化、脱落等因素导致的。这些因素会导致接触不良等问题，要根据实际状况及时更换。

如果更换之后还是存在故障问题，则要进行格式化处理。对于卡槽松动以及损坏则要及时替换通过补焊等方式则可以有效降低故障隐患等问题的出现。通过以上处理还是无法解决故障，则可以对其他模块进行故障检验，根据通道方向进行综合判断，要分析各个系统是否存在故障问题。对具有控制中心的模块进行功能检验，其对于节点的正常运行具有控制能力，实现对多种信息数据的存储性管理，在系统出现故障的时候，这样则会导致无法正常进行电路信息的存储。在维修中要做好输出信号的检验，通过万用表进行电压检测，如果出现异常则要及时处理。

通过万用表进行对地电压的检验，正常参数3.3v。通过信号控制则可以实现供电。如果信号出现异常则可以在保障其他零部件正常的状态之下更换。最后要根据操作要求进行电压的测量，然后进行电路结构的检验，如果存在故障则要及时更换[3]。

结束语：

通过对eSeis采集单元检波器维修可以发现，出现故障问题主要时因为野外环境恶劣、受潮以及腐蚀、性能受损等因素导致的。而为了提高eSeis采集单元检波器的整体性能，在处理中要做好信息数据的分析与整理，充分了解eSeis采集单元检波器的主要工作原理，综合实际状况进行系统分析，才可以切实提高维修技术综合能力。

参考文献：

[1]董西宁,段洪亮,吴杲等.eSeis节点单元指示灯状态故障的维修[J].物探装备,2023,33(05):347-350.

[2]杨丽青,曹新江,秦承明.eSeis节点单元的几种常见故障分析与排除[J].物探装备,2023,33(01):66-70.

[3]郭军,解春玉,刘刚等.eSeis采集单元检波器测试电路故障分析与排除[J].物探装备,2022,32(06):397-399+407.