[發明專利]一種水下紅外平衡調節系統及方法

在審

• 申請號: 202010628623.9
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111947838A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 趙安東
• 申請（專利權）人: 南京雷石電子科技有限公司
• 主分類號: G01M1/30
• 分類號: G01M1/30;G01J5/00;G01J5/10;B63C11/52
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發明公開了一種水下紅外平衡調節系統及方法，包括核心控制單元、紅外檢測單元、感光調節單元和平衡修正單元；核心控制單元，接收環境數據，對數據進行集中處理，控制系統平衡；紅外檢測單元，包括多個紅外傳感器，分布于同一水平高度，對傳感器當前水深的溫度進行檢測；感光調節單元，對光照方向進行判斷，調整平衡角度；平衡修正單元，通過感光調節單元判斷的光照方向，對檢測水溫進行修正，消除光照影響。本發明通過紅外傳感器檢測水溫的溫差，通過感光元件檢測光照，排除光照對水溫溫差的影響，在水深溫差不同的基礎上判斷設備是否處于水平。

技術領域

本發明涉及水下紅外平衡調節系統及方法，屬于紅外探測領域。

背景技術

傳統水下平衡測量方法主要是通過浮力調節系統、重力調節系統實現平衡測量。浮力調節系統和重力調節系統的基本原理主要是保持物體在靜止時，重力與浮力相等，同時浮力與重力處于同一鉛垂線。一般浮力調節系統和重力調節系統應用于水下機器人工作或者水下探測器行駛。

然而水下機器人與水下探測器大多不能長時間處于靜止狀態，使用時必然要運動，所以一般通過算法驗證努力補償誤差。但水下浮力變化快，對浮力調節系統、重力調節系統的精度要求太高，如果一味追求精度調整可能帶來成本增長的問題。

發明內容

發明目的：提供一種水下紅外平衡調節系統及方法，以解決上述問題。

技術方案：一種水下紅外平衡調節系統包括核心控制單元、紅外檢測單元、感光調節單元和平衡修正單元；

核心控制單元，接收環境數據，對數據進行集中處理，控制系統平衡；

紅外檢測單元，包括多個紅外傳感器，分布于同一水平高度，對傳感器當前水深的溫度進行檢測；

感光調節單元，對光照方向進行判斷，調整平衡角度；

平衡修正單元，通過感光調節單元判斷的光照方向，對檢測水溫進行修正，消除光照影響。

根據本發明的一個方面，所述核心控制單元包括WiFi模塊，用于連接網絡，接收當天的天氣條件數據與水下環境數據。

根據本發明的一個方面，所述紅外檢測單元還包括紅外檢測電路，包括檢測放大模塊，溫度補償模塊；

所述檢測放大模塊，包括紅外三極管Q1、電阻R1、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電位器RV1、可變電阻VR1、電容C3、電容C4、電容C5、運算放大器U1：A、運算放大器U1：B和運算放大器U1：C；

所述紅外三極管Q1的基極與所述電阻R1的一端連接，所述紅外三極管Q1的發射極與所述電容C3的一端連接，所述電阻R1的另一端與所述電阻R4的一端、所述電阻R5的一端、所述可變電阻VR1的一端和所述電容C5的一端均接地，所述電容C3的另一端分別與所述電阻R4的另一端、所述運算放大器U1：A的同相輸入端連接，所述運算放大器U1：A的反相輸入端分別與所述電阻R5的另一端、所述電阻R6的一端連接，所述運算放大器U1：A的輸出端分別與所述電位器RV1的第2引腳、所述電阻R7的一端連接，所述電位器RV1的第1引腳與所述可變電阻VR1的另一端連接，所述電位器RV1的第3引腳與所述電阻R6的另一端連接，所述電阻R7的另一端分別與所述電阻R8的一端、所述電容C4的一端連接，所述電阻R8的另一端分別與所述電容C5的另一端、所述運算放大器U1：B的同相輸入端連接，所述運算放大器U1：B的反相輸入端與所述電阻R9的一端連接，所述運算放大器U1：B的輸出端分別與所述電容C4的另一端、所述電阻R9的另一端和所述電阻R10的一端連接，所述電阻R10的另一端與所述運算放大器U1：C的同相輸入端連接，所述運算放大器U1：C的反相輸入端與所述電阻R11的一端連接，所述運算放大器U1：C的輸出端與所述電阻R11的另一端均接溫度信號；