一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及海洋環(huán)境信息監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于485總線的溫深 度探測(cè)裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 投棄式溫度探頭（expend油lebathythermograph,簡(jiǎn)稱(chēng)XBT)，可W在不影響船艦 航行狀態(tài)下，快速獲取海洋溫度剖面，用來(lái)解決船艦在機(jī)動(dòng)狀態(tài)下的海洋環(huán)境參數(shù)測(cè)量問(wèn) 題，同時(shí)也是海洋調(diào)查、水聲探測(cè)等方面非常重要的測(cè)量裝備和測(cè)量手段。
[0003] XBT主要由姿態(tài)控制部件、溫度傳感器、信號(hào)傳輸線等組成。探頭上的姿態(tài)控制部 件，使探頭按照一定的規(guī)律在海水中下降。投放XBT后，當(dāng)探頭到達(dá)海面時(shí)，數(shù)據(jù)采集板上 的計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，該樣由探頭的下降速度和下降時(shí)間，就可W計(jì)算出探頭在海水中的深 度值；同時(shí)，裝在探頭前端的溫度傳感器，把海水的溫度值按一定的規(guī)律，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電 阻值，并通過(guò)信號(hào)傳輸線，把溫度傳感器的電阻值，實(shí)時(shí)地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器中用于采樣。 根據(jù)電阻值就可W計(jì)算出當(dāng)前海水的溫度值，從而得到海水的溫度深度剖面。然而，該種利 用水面采集系統(tǒng)采集探頭中溫度傳感器的阻值，海洋深度數(shù)據(jù)通過(guò)探頭下降時(shí)間估計(jì)得到 的方式所獲得的深度數(shù)據(jù)精度不夠，重復(fù)性與一致性也較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的，在于提供一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置及系統(tǒng)，利用 485總線可W將溫深度探測(cè)裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞給 上位機(jī)，并通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算海洋溫度信息W及海洋深度信息。本實(shí)用新型中利用485 總線傳輸具有抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率高等特點(diǎn)，并且將溫深度探測(cè)裝置中采集的數(shù)據(jù)實(shí) 時(shí)的上傳至上位機(jī)，從而解決了需要通過(guò)探頭下降時(shí)間估計(jì)海洋深度的問(wèn)題，并且，對(duì)探頭 的下降速度及投放方式?jīng)]有任何的限制。
[0005] 第一方面，本實(shí)用新型提供了一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置，所述裝置包 括；壓力探測(cè)模塊、溫度探測(cè)模塊、處理器、傳輸模塊；
[0006] 壓力探測(cè)模塊的輸出端和溫度探測(cè)模塊的輸出端分別連接處理器的兩個(gè)輸入端； 處理器的輸出端連接傳輸模塊的輸入端；
[0007] 壓力探測(cè)模塊用于獲取第一模擬信號(hào)；并將第一模擬信號(hào)發(fā)送給處理器；
[000引溫度探測(cè)模塊用于獲取第二模擬信號(hào)；并將第二模擬信號(hào)發(fā)送給處理器；
[0009] 處理器用于分別接收第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)；并將第一模擬信號(hào)和第二模 擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)；
[0010] 將第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)發(fā)送給傳輸模塊；
[0011] 傳輸模塊用于接收處理器發(fā)送的第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)。
[0012] 優(yōu)選的，壓力探測(cè)模塊包括壓力探測(cè)單元W及發(fā)送單元；壓力探測(cè)單元與發(fā)送單 元相連接；
[0013] 壓力探測(cè)單元用于輸出第一模擬信號(hào)；
[0014] 發(fā)送單元用于將第一模擬信號(hào)發(fā)送給處理器。
[0015] 進(jìn)一步優(yōu)選的，壓力探測(cè)單元包括：壓力傳感器和放大電路；壓力傳感器與放大 電路相連接；
[0016] 壓力傳感器用于將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為第=模擬信號(hào)，并將第=模擬信號(hào)輸入到放大 電路中；
[0017] 放大電路用于將第=模擬信號(hào)進(jìn)行放大，輸出第一模擬信號(hào)。
[001引優(yōu)選的，溫度探測(cè)模塊具體包括；溫度探測(cè)單元W及發(fā)送單元；溫度探測(cè)單元與 發(fā)送單元相連接；
[0019] 溫度探測(cè)單元用于輸出第二模擬信號(hào)；
[0020] 發(fā)送單元用于將第二模擬信號(hào)發(fā)送給處理器。
[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選的，溫度探測(cè)單元包括：溫度傳感器和調(diào)理電路；溫度傳感器與調(diào)理 電路相連接；
[0022] 溫度傳感器用于將海洋溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為第四模擬信號(hào)；
[0023] 調(diào)理電路用于對(duì)第四模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出第二模擬信號(hào)。
[0024] 優(yōu)選的，處理器包括：接收單元，轉(zhuǎn)換單元W及發(fā)送單元；
[0025] 接收單元的輸出端連接轉(zhuǎn)換單元的輸入端；轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接發(fā)送單元的輸 入端；
[0026] 接收單元用于分別接收壓力探測(cè)模塊發(fā)送的第一模擬信號(hào)和溫度探測(cè)模塊發(fā)送 的第二模擬信號(hào)；
[0027] 轉(zhuǎn)換單元用于分別將第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)W及第 二數(shù)字信號(hào)；
[002引發(fā)送單元用于將第一數(shù)字信號(hào)W及第二數(shù)字信號(hào)發(fā)送給傳輸模塊。
[0029] 第二方面，本實(shí)用新型提供了一種基于485總線的溫深度的探測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括如上述介紹的基于485總線的溫深度探測(cè)裝置W及上位機(jī)；該裝置與上位機(jī)相連接；
[0030] 上位機(jī)用于接收傳輸模塊發(fā)送的第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)，其中，
[0031] 根據(jù)所述第一數(shù)字信號(hào)，確定海洋深度信息；
[0032] 根據(jù)所述第二數(shù)字信號(hào)，確定海洋溫度信息。
[003引本實(shí)用新型提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置及系統(tǒng)，利用485總線可W將溫深度探測(cè)裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞給上位機(jī)，并 通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算海洋溫度信息W及海洋深度信息。本實(shí)用新型中利用485總線傳輸具 有抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率高等特點(diǎn)，并且將溫深度探測(cè)裝置中采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳至 上位機(jī)，從而解決了需要通過(guò)探頭下降時(shí)間估計(jì)海洋深度的問(wèn)題，并且，對(duì)探頭的下降速度 及投放方式?jīng)]有任何的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0035] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0036] 圖3為壓力探測(cè)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖4為溫度探測(cè)模塊示意圖；
[003引圖5為壓力探測(cè)模塊中的壓力探測(cè)單元電路圖；
[0039] 圖6為溫度探測(cè)模塊中的溫度探測(cè)單元電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0041] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖1所示，該裝置包括：
[0042] 壓力探測(cè)模塊10、溫度探測(cè)模塊20、處理器30、傳輸模塊40 ;壓力探測(cè)模塊10的 輸出端和溫度探測(cè)模塊20的輸出端分別連接處理器30的兩個(gè)輸入端；處理器30的輸出端 連接傳輸模塊40的輸入端。
[0043] 壓力探測(cè)模塊10包括壓力探測(cè)單元101和發(fā)送單元102 (如圖3所示），壓力探 測(cè)單元101與發(fā)送單元102相連接。壓力探測(cè)單元101用于輸出第一模擬信號(hào)；發(fā)送單元 102用于將第一模擬信號(hào)發(fā)送至處理器30。溫度探測(cè)模塊20包括溫度探測(cè)單元201和發(fā) 送單元202 (如圖4所示），溫度探測(cè)單元201與發(fā)送單元202相連接。溫度探測(cè)單元201 用于輸出第二模擬信號(hào)，發(fā)送單元202用于將第二模擬信號(hào)發(fā)送至處理器30。
[0044] 需要說(shuō)明的是，其中壓力探測(cè)模塊中的發(fā)送單元102和溫度探測(cè)模塊中的發(fā)送單 元202可W通過(guò)上位機(jī)控制，使壓力探測(cè)模塊中的發(fā)送單元102和溫度探測(cè)模塊中的發(fā)送 單元202分時(shí)段的將第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)分別發(fā)送至處理器中。例如：壓力探測(cè) 模塊中的發(fā)送單元102在第一時(shí)間段將第一模擬信號(hào)發(fā)送至處理器中；第二時(shí)間段，溫度 探測(cè)模塊中的發(fā)送單元202將第二模擬信號(hào)發(fā)送至處理器中，W此類(lèi)推。處理器30又包括 了接收單元，轉(zhuǎn)換單元W及發(fā)送單元，其中，接收單元的輸出端連接轉(zhuǎn)換單元的輸入端；轉(zhuǎn) 換單元的輸出端連接發(fā)送單元的輸入端。處理器30中的接收單元包括兩個(gè)接收通道，用于 分別接收壓力探測(cè)模塊10中的發(fā)送單元102發(fā)送的第一模擬信號(hào)，W及溫度探測(cè)模塊20 中的發(fā)送單元202發(fā)送的第二模擬信號(hào)；處理器30中的轉(zhuǎn)換單元（本實(shí)施例中WA/D轉(zhuǎn)換 器為例）將會(huì)分時(shí)間段的分別轉(zhuǎn)換到處理器30的接收單元兩個(gè)通道中（其中一個(gè)通道接 收第一模擬信號(hào)，另一個(gè)通道接收第二模擬信號(hào)），將第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn) 換為第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)。處理器30中的發(fā)送單元將第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字 信號(hào)進(jìn)行分字節(jié)傳送至傳輸模塊40(可W根據(jù)需要，自行設(shè)置每一數(shù)據(jù)帖中的對(duì)于第一數(shù) 字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)的字節(jié)分配，例如，在一個(gè)數(shù)據(jù)帖中前幾個(gè)字節(jié)為第一數(shù)字信號(hào)，余 下字節(jié)為第二數(shù)字信號(hào)）。其中，傳輸模塊40接收第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)。
[0045] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)裝置，利用485總線可 W將溫深度探測(cè)裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞給上位機(jī)，并 通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算海洋溫度信息W及海洋深度信息。本實(shí)用新型中利用485總線傳輸具 有抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率高等特點(diǎn)，并且將溫深度探測(cè)裝置中采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳至 上位機(jī)，從而解決了需要通過(guò)探頭下降時(shí)間估計(jì)海洋深度的問(wèn)題，并且，對(duì)探頭的下降速度 及投放方式?jīng)]有任何的限制。
[0046] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于485總線的溫深度探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；如圖2所示，該系統(tǒng)包括了上述介紹的基于485總線的溫深度探測(cè)裝置W及上位機(jī)50， 該裝置與上位機(jī)50相連接。
[0047] 溫深度探測(cè)裝置中的傳輸模塊還用于將接收到第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)根 據(jù)485總線的通信協(xié)議，通過(guò)雙絞線發(fā)送至上位機(jī)50中。上位機(jī)50按照一定的規(guī)則將第 一數(shù)據(jù)信號(hào)和第二數(shù)據(jù)信號(hào)在數(shù)據(jù)帖中解析后，將第一數(shù)字信號(hào)（二進(jìn)制）轉(zhuǎn)換為第一數(shù) 值（第一數(shù)字信號(hào)的十進(jìn)制形式，同時(shí)也是第一模擬信號(hào)的數(shù)字顯示形式），根據(jù)第一數(shù)值 計(jì)算海洋深度信息，將第二數(shù)字信號(hào)（二進(jìn)制）轉(zhuǎn)換為第二數(shù)值（第二數(shù)字信號(hào)的十進(jìn)制 形式，同時(shí)也是第二模擬信號(hào)的數(shù)字顯示形式），根據(jù)第二數(shù)值計(jì)算海洋溫度信息。
[0048] 具體的，因?yàn)榈谝粩?shù)值與海洋的深度成線性關(guān)系，所W根據(jù)一定的比例關(guān)系，上位 機(jī)50可W通過(guò)第一數(shù)值計(jì)算出海洋的深度信息。
[0049] 同樣，上位機(jī)50根據(jù)第二數(shù)值計(jì)算溫度傳感器中的熱敏電阻的阻值，根據(jù)熱敏電 阻的阻值，通過(guò)熱敏電阻的阻值一溫度曲線常用Steinhart-Hart方程進(jìn)行擬合：
[0050] 1/T=A+Bln(R)+C(lnR)3 (1-1)
[0051] 式中：
[0化2] T-絕對(duì)溫度化。）；
[005引 R-熱敏電阻的阻值（Q)
[0054] A，B，C一曲線擬合