水下的潛航器在水下的航行過程中需要良好的水密性來,防止海水浸入潛航器,然而在設計中不能真正模擬潛航器在水下的環(huán)境,因此對于在航行過程中的密閉性檢測非常有必要的。水下潛航器內部結構復雜,需要監(jiān)測的漏水點位眾多,所以傳感器的結構應該簡易且便于安裝,同時需要一定的柔韌性,另一方面要求傳感器能應對較強的電磁干擾環(huán)境,傳統(tǒng)的電測法幾乎失效。針對上述問題,設計設計了一種新型的漏水傳感監(jiān)測系統(tǒng),具有針對性、高實時性、高分辨等特性,而且還具有重要的現實意義。系統(tǒng)基于光纖側向耦合效應,利用漏水事件改變傳感探針耦合區(qū)域介質的折射率,引起輸出光強突變的原理,設計了相關解調電路與上位機用戶界面。系統(tǒng)詳細介紹了漏水監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器檢測控制模塊、漏水位點定位模塊、弱光檢測模塊、信號采集和數字濾波模塊、STM32主控模塊、RS-422傳輸控制模塊、用戶界面模塊等。采用尋址定位的方式完成漏水位點的定位,尋址的方式是采用主控芯片不斷下發(fā)循環(huán)遞增碼,結合尋址電路,控制傳感探針工作;弱光檢測模塊作用實現光電的轉化,同時使得信號滿足信號采集的標準;由于光信號容易引入外部干擾,為了防止對漏水檢測信號的誤判,也為了降低模擬電路的... 

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 漏水傳感器的研究背景及意義
    1.2 漏水傳感器的研究現狀及趨勢
        1.2.1 漏水檢測的方式方法
        1.2.2 國內外發(fā)展和研究現狀
    1.3 論文的主要內容和章節(jié)安排
    1.4 本章小結
2 漏水監(jiān)測系統(tǒng)整體方案的設計及關鍵技術分析
    2.1 系統(tǒng)的技術指標及要求
    2.2 系統(tǒng)的總體方案設計
    2.3 系統(tǒng)的關鍵技術分析
        2.3.1 高精度傳感探針的設計
        2.3.2 弱光檢測電路的設計
        2.3.3 數字濾波設計
        2.3.4 帶式傳感器級聯方式的設計
        2.3.5 漏水監(jiān)測判定方法設計
    2.4 本章小結
3 光纖側向耦合效應的漏水檢測原理分析及傳感帶設計
    3.1 光纖側向耦合效應的漏水檢測原理
    3.2 漏水檢測傳感帶的設計
        3.2.1 傳感探針側向耦合結構的設計
        3.2.2 傳感帶的設計
        3.2.3 傳感帶封裝結構設計
    3.3 漏水位點的定位原理
    3.4 本章小結
4 漏水監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設計及用戶界面設計
    4.1 弱光檢測電路的設計實現
        4.1.1 弱光檢測電路幾種放大模型對比
        4.1.2 光電前置放大電路的設計
        4.1.3 光電后級放大電路的設計
    4.2 主控模塊的設計
        4.2.1 ADC采樣方式
        4.2.2 數字濾波模型設計
        4.2.3 尋址定位的實現方式
    4.3 系統(tǒng)的數據傳輸及硬件級聯方式
    4.4 電源模塊設計
    4.5 用戶界面設計
        4.5.1 基準值設定
        4.5.2 系統(tǒng)標定和閾值設定
        4.5.3 實時監(jiān)測顯示
        4.5.4 二值狀態(tài)監(jiān)測顯示
    4.6 本章小結
5 漏水監(jiān)測系統(tǒng)的實驗結果及誤差分析
    5.1 系統(tǒng)測試的實驗環(huán)境搭建
    5.2 系統(tǒng)各模塊噪聲分析
        5.2.1 光源噪聲
        5.2.2 光電二極管噪聲
        5.2.3 放大模塊噪聲
        5.2.4 電源模塊噪聲
    5.3 系統(tǒng)的基本功能測試
        5.3.1 傳感帶測試
        5.3.2 系統(tǒng)功能測試
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 下一步工作建議與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3676877