[發明專利]自帶驗潮的高精度測深儀

在審

• 申請號: 202011504548.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112611363A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 吳奕斌
• 申請（專利權）人: 無錫市海鷹加科海洋技術有限責任公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01F23/296
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

1.自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：包括：GPS模塊、單波束探測模塊、姿態傳感器、工控機、電源模塊、顯示模塊，所述單波束探測模塊用于測量到水底的深度，所述單波束探測模塊安裝于船舶底部，所述單波束探測模塊包括換能器、收發模塊和數據處理模塊，所述換能器用于波束的發射、接收聲波信號，所述收發模塊用于將接收的聲波信號轉換成數字信號，所述數據處理模塊與所述收發模塊連接，用于對數字信號進行濾波、放大處理，所述數據處理模塊還與所述工控機連接，用于將處理后的數據傳輸至所述工控機；所述姿態傳感器安裝于船舶的重心位置，所述姿態傳感器用于采集船舶姿態的變化，所述姿態傳感器與采集電路連接，采集電路的輸出端所述工控機連接，用于將船舶姿態信息傳輸至工控機；所述工控機與所述顯示模塊連接；所述電源模塊用于提供GPS模塊、工控機、顯示模塊、單波束探測模塊工作電源。

2.根據權利要求2所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述電源模塊接入24V外部電壓，所述電源模塊輸出多路不同電壓，所述電源模塊采用多組DC-DC轉換器實現不同電壓輸出。

3.根據權利要求3所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述DC-DC轉換器包括WRB2448D轉換器、WRA2405S轉換器、WRA2405ZP轉換器，24V電壓經過濾波電容C1、C2后輸入至WRB2448D轉換器的VIN管腳，WRB2448D轉換器的Vo管腳輸出48V電壓，且輸出電壓通過濾波電容C9、C10實現濾波；24V電壓經過濾波電容C3、C4后輸入至WRA2405S轉換器的VIN管腳，WRA2405S轉換器的Vo+管腳接電感L1，電感L1的另一端接電容C6，電容C6的另一端接地，WRA2405S轉換器輸出5V電壓，且輸出電壓通過電感L1、電容C6實現濾波；24V電壓經過濾波電容C7、C8后輸入至WRA2405ZP轉換器的兩路VIN管腳，WRA2405ZP的Vo+管腳與0V管腳之間接有電容C13、C14，Vo-管腳與0V管腳之間接有電容C11、C12，WRA2405ZP的Vo管腳輸出5V電壓。

4.根據權利要求1所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述數據處理模塊包括放大模塊和濾波模塊，所述放大模塊包括：前級緩沖放大器、程控放大器，程控放大器的增益控制端接所述前級緩沖放大器，程控放大器的信號輸入管腳接濾波模塊。

5.根據權利要求4所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述前級緩沖放大器采用TL084運放，TL084運放的兩組信號通道工作，其中正向輸入端3接下拉電阻R48，反向輸入端3接分壓電路，該分壓電路由電阻R45、變阻器RP2構成，電阻R45的一端接5v輸入電壓、另一端接反向輸入端3，反向輸入端3還接變阻器RP2的滑片端，通過調節RP2實現分壓，輸出端3與反向輸入端之間接有電阻R47，輸出端3接正向輸入端4，反向輸入端4與輸出端4短路，輸出端4接程控放大器的增益控制端。

6.根據權利要求5所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述程控放大器采用VCA810放大器，VCA810放大器的Vs+引腳接5v電壓、Vs-引腳接-5v電壓、輸出端接電阻R45一端，電阻R45的另一端接電容C19，電容C19的另一端接電阻R49，實現輸出信號的RC濾波處理。

7.根據權利要求6所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述濾波模塊采用MAX275有源濾波器，MAX275有源濾波器的INA信號輸入端接電阻R35一端，電阻R35的另一端接電阻R30，電阻R30的另一端接地；MAX275有源濾波器的BPIA帶通濾波輸入端與LPOA低通濾波輸出端接電阻R38；MAX275有源濾波器的BPOA帶通濾波輸出端與INA信號輸入端接電阻R36，BPOA帶通濾波輸出端與LPIA低通濾波輸入端之間連接電阻R37，電阻R37的另一端還接電阻R39，電阻R39的另一端接電容C15，電容C15的另一端接電阻R43和電阻R44電阻R43另一端接地，電阻R44的另一端接VCA810放大器的IN-引腳。

8.根據權利要求1所述的自帶驗潮的高精度測深儀，其特征在于：所述采集電路采用LM193比較器，LM193比較器的正向輸入端接參考電壓Vref、反向輸入端接采樣電壓Vpart、輸出端接上拉電阻R19和電阻R20，電阻R20的另一端接三極管V12的基極，三極管V12的發射極接下拉電阻R22、集電極接電阻R21以及三極管V13的基極，電阻R21的另一端接50v電壓；三極管V13的發射極輸入50v電壓、集電極接電容C4以及電阻R23，電容C4的另一端接地，電阻R23的另一端接電容C6、電阻R24，電阻R23和電阻R24的公共點輸出電壓HV，電容C6的另一端接地，電阻R24的另一端接電阻R25，電阻R25的另一端接地，且電阻R25余電容C7并聯，且電阻R24與電阻R25的工接點為采樣點，采樣點的采樣電壓為Vpart。