MEMS標(biāo)矢量一體化水聽(tīng)器為一種新型的復(fù)合式水聽(tīng)器。針對(duì)其特性與應(yīng)用前景和海洋探測(cè)需求,基于該傳感器設(shè)計(jì)了一種聲吶浮標(biāo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由STM32、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊AD7606、無(wú)線模塊AS01-ML01DP等構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、無(wú)線發(fā)送等功能。探測(cè)頻率為20 Hz～1 kHz,數(shù)據(jù)傳輸速率為2 Mbit/s,由基站實(shí)時(shí)接收來(lái)自水下傳感器的信號(hào)。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,該系統(tǒng)能夠正常工作,滿足傳感器工程應(yīng)用需求。 

【文章來(lái)源】：電子器件. 2020,43(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

MEMS矢量水聽(tīng)器微結(jié)構(gòu)

為了提高單只水聽(tīng)器的定位精度,將壓電陶瓷管作為聲壓信號(hào)的接收端為傳感器提供標(biāo)量通道,壓電陶瓷在接受聲信號(hào)時(shí),在其內(nèi)外表面會(huì)產(chǎn)生相反極性的電荷,從而實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。MEMS標(biāo)矢量一體式水聽(tīng)器整體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,該傳感器由標(biāo)量端、矢量端、信號(hào)調(diào)理電路三部分組成。2 浮標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)由測(cè)量基站與浮標(biāo)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,其總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。浮標(biāo)節(jié)點(diǎn)布放在被測(cè)區(qū)域錨定后,開(kāi)始采集數(shù)據(jù),并根據(jù)測(cè)量基站的指令將數(shù)據(jù)回傳。其中:測(cè)量基站主要由:計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件、無(wú)線模塊等構(gòu)成。主要負(fù)責(zé)向節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令,并接收及處理節(jié)點(diǎn)回傳的數(shù)據(jù)。浮標(biāo)節(jié)點(diǎn)主要由:標(biāo)矢量一體式水聽(tīng)器、通信浮標(biāo)、連接纜及錨等構(gòu)成。主要負(fù)責(zé)采集聲場(chǎng)、自身姿態(tài)、位置等信息,實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、處理,并根據(jù)測(cè)量基站指令回傳數(shù)據(jù)。浮標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括微弱信號(hào)調(diào)理模塊與數(shù)據(jù)處理模塊;其整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。MEMS標(biāo)矢一體化量水聽(tīng)器通過(guò)電纜連接通訊浮標(biāo),另一端與錨連接,使其穩(wěn)定在被測(cè)區(qū)域。浮標(biāo)系統(tǒng)外部直徑為20 cm,高度為50 cm,總體質(zhì)量不超過(guò)15 kg。水聽(tīng)器的輸出信號(hào)傳輸至潛標(biāo)電子艙。電子艙內(nèi)部安裝有三維磁姿態(tài)傳感器和溫度傳感器,姿態(tài)傳感器用以給出浮標(biāo)系統(tǒng)電子艙和水聽(tīng)器的水下姿態(tài)信息,以實(shí)時(shí)了解水聽(tīng)器所處的環(huán)境狀況,方便后續(xù)算法處理;溫度傳感器用于檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)的環(huán)境溫度。整個(gè)系統(tǒng)外部裝有導(dǎo)流罩,以降低流噪聲的影響[9]。系統(tǒng)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)底部的水密電纜和轉(zhuǎn)接件傳輸至上位機(jī)進(jìn)行顯示。3 信號(hào)調(diào)理模塊

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3355828