基于海流發(fā)電的水下感應(yīng)耦合CT傳感器研制.pdf

1、隨著人們逐漸意識(shí)到海洋的價(jià)值，越來(lái)越多的視線開(kāi)始關(guān)注海洋，而它的重要性亦不言而喻。無(wú)論從海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，或是從海洋資源開(kāi)發(fā)利用方面，還是從海洋的可持續(xù)發(fā)展方面來(lái)講，都在不斷加強(qiáng)對(duì)海洋的研究。溫度和電導(dǎo)率作為海洋最基本的水文參數(shù)，對(duì)于了解海洋環(huán)境變化規(guī)律，認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)利用海洋資源都有重要作用。
　　本文在調(diào)研相關(guān)技術(shù)及其研究現(xiàn)狀后，針對(duì)水下儀器在長(zhǎng)期工作期間只能被動(dòng)消耗電能的現(xiàn)狀，提出了基于海流發(fā)電的思想?；诖讼敕?，設(shè)計(jì)了同時(shí)

2、具備耦合通信功能的CT傳感器。該系統(tǒng)包含了能量收集及電源管理模塊、CT前端采集及調(diào)理模塊、耦合通信接口模塊三個(gè)部分。能量收集及電源管理模塊以BQ25570芯片為核心，由于單路能量收集模塊收集的功率有限，采取了兩路收集電路并設(shè)計(jì)成主從模式，以保證在外界能量充足的情況下捕獲更多的能量。CT前端采集及調(diào)理模塊，以CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)作為主控芯片的MSP430進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制溫度檢測(cè)模塊、電導(dǎo)率檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)等幾個(gè)模塊。耦合通信模塊在硬件包

3、含信號(hào)處理、接收電路和發(fā)送電路，軟件上主要完成信號(hào)的調(diào)制解調(diào)功能。
　　最后，本文對(duì)CT傳感器的各個(gè)功能進(jìn)行測(cè)試，包含能量收集、傳感器數(shù)據(jù)采集和耦合通信。首先，能量收集模塊測(cè)試了其充電效率與降壓效率，從中可發(fā)現(xiàn)該模塊能夠高效的從外界收集能源并可輸出穩(wěn)定的電壓。其次，將CT數(shù)據(jù)采集模塊與XR-420 CTD進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，以確定其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由測(cè)試結(jié)果可知，在一定誤差允許范圍內(nèi)兩者數(shù)據(jù)接近一致。測(cè)試完各個(gè)模塊功能后對(duì)其進(jìn)行整體調(diào)試