测量海水深度剖面的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海洋测量仪器，尤其涉及测量海水深度剖面的装置。
【背景技术】
[0002]海水的温度、盐度和密度等状态参数的分布和变化是重要的海洋水文参数，常作为研究水团性质，描述水团运动的基本指标，是海洋、气象，航海，捕捞和水声等学科的重要研究内容，而这些参数与所在的海水深度剖面有着密切的关系。但是，现有测海水深度剖面的装置结构复杂、可靠性低、精度差。
【发明内容】
[0003]本实用新型解决的问题是现有测海水深度剖面的装置结构复杂、可靠性低和精度差的冋题。
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供一种测量海水深度剖面的装置，该装置包括深度传感器、转换装置、旋变发送器、衰减电路和处理装置，其中，所述深度传感器感测海水的深度信息；所述转换装置转换深度信息为一旋转装置的角度旋转信号；所述旋变发送器接收角度旋转信号，产生并输出正弦信号和余弦信号；所述衰减电路分别衰减余弦信号、正弦信号和旋变发送器的激励信号；所述处理装置采样衰减后的余弦信号、正弦信号和激励信号，对采样的正弦信号和余弦信号进行反正切计算得到-90° — 90°范围的角度值，并根据正弦信号，余弦信号以及励磁信号的相位关系确定旋转装置在0° — 360°范围内的转角，根据深度信息与转角的函数关系计算出深度。
[0005]在进一步方案中，所述衰减电路包括正弦信号衰减电路、余弦信号衰减电路和激励信号衰减电路，该三电路均以AD620AR为基础构建而成。
[0006]在进一步方案中，所述装置包括以ADTL082ARMZ为基础构建的参考电压输出电路，该参考电压输出电路的输出端连接正弦信号衰减电路的参考电压输入端、余弦信号衰减电路的参考电压输入端和激励信号衰减电路的参考电压输入端。
[0007]在进一步方案中，所述旋变发送器的正弦励磁信号的电压有效值是40V，频率是400HZO
[0008]在进一步方案中，所述深度传感器和转换装置之间直接采用液压耦合。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0010]由于本实用新型采用旋变发送器，通过旋变发送器发送角度旋转信号，产生并输出正弦信号和余弦信号，通过处理正弦信号、余弦信号和激励信号而获得深度，所以，本实用新型结构简单、可靠性高和精度高。另外，本实用新型还具有如下优点:1、本实用新型的深度传感器为机械深度感应装置，没有电子元器件，无需供电。适合在高温高盐以及高腐蚀的恶劣工况下使用；2、深度传感器和转换装置之间直接采用液压耦合，接口简单；3、旋变发送器的输出信号为正交信号，抗干扰能力强，可以在复杂电磁环境下使用；4、旋变发送器的输出带负载能力强，可以同时驱动多个衰减电路和处理装置，因而可以同时为多个设备提供深度?目息。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型测量海水深度剖面的装置的框图；
[0012]图2a?2c是本实用新型测量海水深度剖面的装置中正弦信号衰减电路、余弦信号衰减电路和激励衰减电路的结构图；
[0013]图3是本实用新型测量海水深度剖面的装置中参考电压输出电路的结构图。
【具体实施方式】
[0014]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0015]请参阅图1至图3，本实用新型测量海水深度剖面的装置包括深度传感器1、转换装置2、旋
[0016]转变压器3、衰减电路4和处理装置5。所述深度传感器1感测海水的深度信息，可以使用现有技术中的机械深度传感器。所述转换装置2转换深度信息为机械旋转装置的角度旋转信号，该角度旋转信号的旋转角度与海水深度成线性关系，比如，深度信息是压力值时，将压力值转化为0° — 360°的角度值。所述旋变发送器3接收转换装置2的机械旋转转置的角度旋转信号，产生并输出正弦信号和余弦信号，该实用新型中，所述旋变发送器的正弦励磁信号的电压有效值是40V，频率是400HZ。旋变发送器是一种输出电压和电机转子角度成一定函数关系的特种电机，常用于运动伺服控制系统中，作为角度位置的传感和测量用。
[0017]请参阅图2a?2c，所述衰减电路4分别对余弦信号、正弦信号和旋变发送器的激励信号进行衰减，包括正弦信号衰减电路41、余弦信号衰减电路42和激励信号衰减电路43，该三电路均以AD620AR为基础构建而成，三者结构相同，区别在于正弦信号衰减电路41对正弦信号(旋变发送器的sin输出端的信号)进行同比例缩小，余弦信号衰减电路42对余弦信号(旋变发送器的cos输出端的信号)进行同比例缩小，激励信号衰减电路43对激励信号进行同比例缩小。以激励信号衰减电路43为例说明其构成，激励信号衰减电路43包括AD620AR、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3。电阻R1连接于AD620AR的IN+端。电阻R2连接于AD620AR的IN-端。电阻R3连接于AD620AR的IN+端和IN-端。电阻R4连接于AD620AR的IN-端和地。电阻R5连接于AD620AR的OUT端。电容C1连接于AD620AR的+VS端和地。电容C2连接于+5V电源、AD620AR的-VS端并接地。电容C3连接于AD620AR的REF端并接地。
[0018]请继续参阅图1，所述处理装置4采样衰减后的余弦信号、正弦信号和激励信号，对采样的正弦信号和余弦信号进行反正切计算得到-90° — 90°范围的角度值并根据正弦信号，余弦信号以及励磁信号的相位关系确定转换装置2的机械旋转机构在0° — 360°范围内的转角，根据深度信息与转角的函数关系计算出深度。在本实施方式中，处理装置4的参考电压由以ADTL082ARMZ为基础构建的参考电压输出电路44提供。该参考电压输出电路44如图3所示，包括电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、ADTL082ARMZ和电容C10。电阻R16 —端连接激励信号衰减电路43的参考电压输入端(AD620AR的REF端)，另一端连接ADTL082ARMZ的输出端、电阻R17 —端连接正弦信号衰减电路41的参考电压输入端(AD620AR的REF端)，另一端连接ADTL082ARMZ的输出端。电阻R18 —端连接余弦信号衰减电路42的参考电压输入端(AD620AR的REF端)，另一端连接于ADTL082ARMZ的输出端。电阻R19 —端连接+5V，另一端连接ADTL082ARMZ的同相输入端。电阻R20 —端接地，另一端连接ADTL082ARMZ的同相输入端。电容C1 —端接地，另一端连接ADTL082ARMZ的同相输入端。ADTL082ARMZ的反相输入端连接ADTL082ARMZ的输出端。所述处理装置对激励信号、正弦信号和余弦信号进行12bitADC数字化，利用数字化后的正弦信号和余弦信号进行反正切运算可以得到【-90° —一90°】范围的角度值，同时根据正弦信号，余弦信号以及励磁信号的相位关系就可以在【0° —一360° )范围内唯一确定旋变发送器转子的转角，然后，根据深度传感器感测的深度信息与角度的对应关系，例如360米对应360度，则1度对应1米，可以得出海水深度的剖面信息。
[0019]综上所述，本实用新型采用深度传感器感测海洋深度信息，然后通过装换装置将海洋深度信息转换成旋变发送器的角度旋转信号，处理装置根据正弦信号、余弦信号以及励磁信号的相位关系可以确定转角，根据角度和深度信息的对应关系，即可确定海水深度的剖面信息，上述装置具有如下优点:
[0020]1、从性能上看:由于旋变发送器内部没有任何电子元件，它的抗震性，抗腐蚀性，耐温性，抗灰尘及油污及抗干扰性等方面都具有很好的性能，能适应任何环境的使用要求，具有很尚的可靠性。
[0021]2、从使用上看:用旋变发送器组成的轴角测量系统，具有工作范围宽，可以直接传递360度圆周角的位移信息，而且在远距离传输信息时无需机械联系，且传感器与数据处理部分之间连接方便，只需6条连线。
[0022]所以，上述装置获得的海水深度剖面信息精度高、装置结构简单、抗干扰能力强、可靠性好。
【主权项】
1.测量海水深度剖面的装置，其特征是:该装置包括深度传感器、转换装置、旋变发送器、衰减电路和处理装置，其中， 所述深度传感器感测海水的深度信息； 所述转换装置转换深度信息为机械旋转装置的角度旋转信号； 所述旋变发送器接收机械旋转装置的角度旋转信号，产生并输出正弦信号和余弦信号; 所述衰减电路分别衰减余弦信号、正弦信号和旋变发送器的激励信号； 所述处理装置采样衰减后的余弦信号、正弦信号和激励信号，对采样的正弦信号和余弦信号进行反正切计算得到-90° — 90°范围的角度值并根据正弦信号，余弦信号以及励磁信号的相位关系确定机械旋转装置在0° — 360°范围内的转角，根据深度信息与转角的函数关系计算出深度。2.如权利要求1所述测量海水深度剖面的装置，其特征是:所述衰减电路包括正弦信号衰减电路、余弦信号衰减电路和激励信号衰减电路，该三电路均以AD620AR为基础构建ΟΤΙ D3.如权利要求2所述测量海水深度剖面的装置，其特征是:所述处理装置包括以ADTL082ARMZ为基础构建的参考电压输出电路，该参考电压输出电路的输出端连接正弦信号衰减电路的参考电压输入端、余弦信号衰减电路的参考电压输入端和激励信号衰减电路的参考电压输入端。4.如权利要求1所述测量海水深度剖面的装置，其特征是:所述旋变发送器的正弦励磁信号的电压有效值是40V，频率是400HZ。5.如权利要求1所述测量海水深度剖面的装置，其特征是:所述深度传感器和转换装置之间直接采用液压耦合。
【专利摘要】本实用新型公开一种测量海水深度剖面的装置。该装置包括深度传感器、转换装置、旋变发送器、衰减电路和处理装置。深度传感器感测海水的深度信息。转换装置转换深度信息为机械旋转装置的角度旋转信号。旋变发送器接收角度旋转信号，产生并输出正弦信号和余弦信号。衰减电路分别对余弦信号、正弦信号和旋变发送器的激励信号进行衰减。处理装置采样衰减后的余弦信号、正弦信号和激励信号，对采样的正弦信号和余弦信号进行反正切计算得到-90°—90°范围的角度值并根据正弦信号，余弦信号以及励磁信号的相位关系确定机械旋转装置在0°—360°范围内的转角，根据深度信息与转角的函数关系计算深度。由于采用旋变发送器，本装置结构简单、可靠性高，精度高。
【IPC分类】G01C13/00, G01C7/00
【公开号】CN205002770
【申请号】CN201520373405
【发明人】徐海东, 张强, 赵梅, 万世敏
【申请人】中国科学院声学研究所东海研究站
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月2日