三轴磁罗盘的设计与误差校正

介绍了三轴磁罗盘的工作原理,设计了一种利用磁阻传感器和加速度计测定航向角、俯仰角、侧滚角的测量系统。分析了影响磁罗盘测量精度的误差来源,并在此基础上提出了相应的校正方法。实验结果表明,利用这些算法,可使磁罗盘的航向角误差由±9°降到±0.6°,有效地降低了由于制造和安装等引起的误差。这种校正算法不仅适用于磁罗盘,也适用于其它三轴传感器系统。

dsPIC在油田通井设备监控系统中的应用

基于油田深井对数字化以及优良抗干扰能力的油井疏通设备迫切需要,设计了一种基于dsPIC的油田通井设备的监控系统,具有实时性和高可靠度的特点。从减少系统成本和提高系统稳定性着手,以dsPIC30F4012为控制器,配合内置的A/D转换器、正交编码器接口、PWM控制器、CAN总线控制器等,实现监控系统的实时数据检测、传输。该监控系统实现了油井管道疏通的可控化和智能化。

便携式AChE传感器系统的开发与研究

酶传感器体积小、适合野外分析,在环境污染检测、食品农药残留快速分析中具有重要的应用价值。本文基于酶抑制分析原理,构建了一套便携式AChE酶传感器系统。整个系统由恒电位仪采集数据,通过基于ARM7的系统板控制恒电位仪,采用丝网印刷工艺印制电极。在基于μClinux嵌入式系统应用软件的控制下,实现酶传感器检测农药的功能。整个系统提供了良好的控制界面,实验结果显示对硫磷检测限可低于2×10-9(2ppb)。

浮标电子与通信系统研制

海洋浮标电子与通信系统可以实现对海洋环境监测数据的实时传送、监控,主要介绍了浮标控制系统与通信系统两部分,分别实现对采集到的海洋环境数据的接收和存储以及卫星通信。浮标控制部分采用接口资源丰富的AT91SAM9260作为核心芯片,以满足数据的采集、接收、存储以及通讯需求。通信方式选取铱星9601SBD模块传送。实验表明,电子与通信系统功能完善,运行稳定,达到设计要求。

基于DSP的振动信号检测仪

采用DSP芯片TMS320VC5402对机械振动信号进行实时分析处理,设计了一种实时监测机械振动情况的检测系统。该系统能将机械振动的频率、振幅及相位信息传输给PC机,利用VB软件绘出振动信号的时域或频域图形,并且可以通过PC机发送分频系数给DSP,控制其采样频率,从而达到精确采样振动信号的目的。

基于电磁耦合的水下无线能量传输系统

设计并实现了一种基于电磁耦合的水下无线能量传输系统。该系统采用全桥整流电路实现高频逆变,优化驱动电路,采用STM32F103VBT6处理器实现全桥PWM控制与电流监测,结合理论计算与有限元分析方法获取最优参数耦合器,进而实现电能的无线耦合传输。水下试验证明,该系统可实现有效的水下无线能量传输。

基于C8051F040的数据传输嵌入式系统开发

为了解决嵌入式设备与计算机不能直接互联通信或者通信距离短的问题,基于C8051F040单片机和高速UART串行端口及其内置CAN控制器,开发一套适合多种总线接口配置要求的通用数据传输嵌入式系统。该系统具有总线接口配置灵活、数据及事物处理能力强等特点,具有一定的通用性。本系统已成功应用于深海取样钻机监控系统中各功能模块相互数据传输,系统运行稳定、可靠。

基于光缆的深海摄像系统的设计与实现

为了满足海洋资源勘探和开发过程中对可视化的需求,设计并实现了一套基于光缆的深海摄像系统。系统主要由上位机控制界面、视频及数据传输系统和设备控制系统组成,具有视频存储功能,以满足视频回放的需求。

基于同轴电缆的能源与数据信息混合传输技术中数据耦合器的设计与实现

目前,深海科学考察所用的调查设备动力与监控系统的供电电源主要采用水下锂离子电池供电,但采用锂离子电池供电存在较多弊端,严重制约着深海科考工作的发展。本文针对这个弊端设计并制作了数据耦合器,实现了基于铠装同轴电缆的能源、彩色实时图像以及上、下位机数据的混合传输。该技术主要采用低通滤波和电容耦合,将数据信号叠加到电源信号上,通过同轴电缆,实现长距离功率能源与数据混合传输。

水声调制解调器数据传输技术的研究与实现

该文研究了π/4-DQPSK调制解调的原理及其在水声modem数据传输技术的应用。通过采用TI公司的TMS320VC5416芯片,在DSP硬件开发系统环境下仿真实现了水声MODEM的数据传输。解决了π/4-DQPSK调制解调等DSP算法的几个关键问题,并在此基础上对整个通信系统进行了调试。调试结果证明了基于π/4-DQPSK调制算法应用于水声modem数据传输技术中可获得较好的效果,可以作为实际系统数据传输的一种可靠的调制方式。

基于无线网桥与ZigBee技术的深海网箱养殖环境监测系统

为解决传统网箱养殖水质检测周期长、实时性差、数据误差大、维修成本高等问题,设计了一种基于无线网桥与ZigBee进行数据传输的深海网箱养殖水质与环境监测系统。该系统主要通过水质传感器获取网箱内海水的温度、盐度、浊度、pH以及溶氧等水质参数,同时利用水下摄像机采集水中鱼群状况、水面环境信息等图像信息,并通过无线网桥将监测的水质参数与图像信息实时传输至岸基数据监控中心,由监控系统实时监测养殖环境参数变化,并且可以通过无线接入点向设备发送控制指令来进行相关操作,如通过控制图像采集设备的云台来实现对网箱水面或水下环境的监控。结果显示:采用该检测系统后,能实时传输图像信息和水质参数,并能实现实时远程控制;操控中心具有数据显示、历史数据查看、水质异常时声光报警等功能。该系统具有操作简便、响应快速、成本较低、可靠性高等优点,具有较好的推广应用价值。

基于STM32的自然电位法的研究

为了测量海底自然电场产生的微弱信号,提出一种基于STM32的海底自然电位法检测系统。该系统以微弱信号的检测为核心,采用仪表运放对微弱信号进行放大处理,经AD转换后传输给单片机,单片机将采集的数据进行处理后通过串口输出,可以方便地查看测量结果。经实验验证,可以在海底热液硫化物矿体勘探中得到成功应用。

生物传感器在有机磷农药检测中的应用

采用生物传感器、ARM单片机结合微弱信号检测技术的方式,设计了基于酶电极的有机磷农药检测系统。该系统可以检测被测溶液中有机磷农药的残留量。通过RS232与上位机进行通讯,上位机对接收到的数据进行存储、分析,并绘制出相应的图形。

基于C8051F的深海投放装置导航电机控制系统研制

针对深海观测设备的定点投放问题,研制了一种基于高速混合单片机C8051F020的导航电机控制系统。着重介绍了以C8051F020单片机为核心的导航电机控制系统。该控制系统由D/A输出模块,功率放大电路以及检测电路组成。控制算法采用变速积分PID算法,并通过仿真结果证明了该算法解决了普通PID控制中的积分饱和现象,系统响应速度快,提高了电机的可控性。整个电机控制系统稳定可靠,保证了水下投放装置运行的可靠性。

CAN总线及其在油田通井装备中的应用

介绍了基于现场总线CAN的油田深井智能通井装备监控系统的组成结构、基于C8051F043高速混合MCU井下测控微系统的软硬件设计。该监控系统是对传统电动通井系统的技术改造与升级,适用于因各种工艺措施造成堵塞,各种添加剂和工作液造成损害性堵塞和因温度、压力、pH值及矿化度等热力学条件的变化而形成的乳化堵、无机盐堵及井内析出高分子形成的有机物质堵塞的注水井。

TH230无线数传电台工作原理及应用

ＴＨ２３０是集成无线和数传专业技术，用于数据传输、无线遥控的多功能电台。介绍ＴＨ２３０专业无线电台的工作原理及其在供配电系统中的应用。

无线能量传输耦合器测试平台的研究与实现

为满足对耦合器的频繁、大量实验测试需求,获取最优无线能量传输耦合器,本文提出并实现了一种便捷的无线能量传输耦合器测试平台,该测试平台提供了耦合器测试所需的各类相关环境,能够实现对输入端、输出端电压电流的实时监测,并具有人机界面对被测试的耦合器进行理论仿真、性能评估等,可大幅降低耦合器设计的复杂度。借助该测试平台,本文完成了一种应用于水下非接触式无线能量传输的耦合器的制作,实验结果证明了该测试平台的有效性与通用性。

煤矿安全生产监控系统中视频采集技术的研究与实现

针对当前煤矿安全监测手段落后的现状,设计了一种煤矿安全生产视频监控系统。该系统是集视频图像采集压缩编码技术,图像与字幕叠加存储技术,系统集成技术和光纤通信技术于一体的工业监控系统。整个系统高效可靠,有效降低了企业的成本,大大提高了煤矿企业的监管力度和安全生产水准。

一种新型阴极保护恒电位仪的研制

恒电位仪是阴极保护工程所用的一种主要设备。本质上，阴极保护恒电位仪是一台能根据现场参比电位自动调整其输出电压与电流的大小，使参比电位为恒定的直流电源。该但电位仪具有结构简单、效率高、性能价格比优良等特点，并易于实现模块化；而且在工作原理上具有使电路中的开关器件在零电流状态下关断的特点，因而具有很好的发展前景。制成的样机当输入电压为３００Ｖ时，输出电压在０～２７０Ｖ之间可连续自动调整。与同类产品相比，重量减轻５０％，体积减少４０％，输出纹波电压减小９０％，而成本可降低１０％，效率可提高１０％。

SJA1000型CAN控制器在深海测控中的应用

讨论以PHILIPS公司的SJA1000型控制器为核心、基于CAN总线的深海测控系统的设计过程,围绕C8051F020型单片机与SJA1000型控制器详细阐述测控系统的性能要求、组成、硬件连接和软件设计。该系统具有结构简单、价格低和可靠性高等优点。