[發明專利]基于MEMS姿態傳感器的水下面形變形實時監測系統

有效

• 申請號: 201710394850.8
• 申請日: 2017-05-30
• 公開（公告）號: CN107339969B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 陳家旺;徐春鶯;朱黃超;張永雷
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種基于MEMS姿態傳感器的水下面形變形實時監測系統，包括主控計算機、水下數據存儲單元和多個并列的帶狀傳感器陣列，主控計算機通過水下數據存儲單元與各傳感器陣列相連；其特征在于，所述傳感器陣列具有下述結構：

每個傳感器陣列的外部均由封裝材料密封，內部包括通過柔性接頭連接的多節矩形管；每節矩形管中布置一個MEMS姿態傳感器，各MEMS姿態傳感器通過電纜連接采集單元，后者與水下總控單元相連；

所述MEMS姿態傳感器是9軸姿態傳感器，包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和三軸磁力儀，能將獲得的加速度、角速度與磁場強度進行數據融合以得到姿態信息，并將其顯示為歐拉角或四元數的數據形式；

在帶狀的傳感器陣列中，各MEMS姿態傳感器與采集單元、水下數據存儲單元的電路連接關系為：相鄰的2個MEMS姿態傳感器為一組并聯于同一個模擬IIC總線，該模擬IIC總線包括SDA和SCL兩條線，SDA與SCL同時分別通過上拉電阻連接至采集單元的VCC接口；每相鄰三組MEMS姿態傳感器對應于同一個采集單元，各采集單元通過CAN總線連接于水下數據存儲中心；

所述封裝材料是硫化橡膠層，柔性接頭是指液壓軟管，矩形管是不銹鋼材質的矩形管；每個傳感器陣列的首端設有圓形鉤，用于與水下機器人連接。