[发明专利]可变参数式深水网箱系缆力采集仪

摘要

本发明公开了一种可变参数式深水网箱系缆力采集仪，它主要由模拟量力传感器、信号调理装置、采样保持器、A/D转换器、微处理器、数据存储器、键盘和电源供应装置组成，其中，采样频率和低通滤波截止频率的数值较小，且可以用软件程序控制两者同时改变，从而使两者的比例关系在任何情况下都满足要求，避免系缆力采样数据混频失真；A/D转换器的位数多，故转换精度高。本发明解决了信号频率成分不完全确定时的系缆力不失真测量问题，在保证采样精度的前提下，科研人员可针对不同波浪情况和不同研究目标的需要灵活设置系缆力采样参数，此外，本发明采用键盘方式和无线传输两种方式输入命令，可同时满足现场采集和远程采集的需要。

主权项

一种可变参数式深水网箱系缆力采集仪，其特征在于：它主要由模拟量力传感器、信号调理装置、采样保持器、A/D转换器、微处理器、数据存储器、键盘和电源供应装置组成，所述模拟量力传感器感知到系缆力信号并输出与系缆力大小相对应的微弱电压，经过信号调理装置中的放大器放大成较强的电压，放大器输出的较强电压经过信号调理装置中的低通滤波器滤波后变成低频电压信号，低频电压信号经过采样保持器中采样保持电路的采样保持后变成离散信号，离散信号经A/D转换器后变成数字信号，该数字信号即为所采集的数据，所述微处理器将该数据存储到数据存储器中；电源供电装置包括蓄电池和电源适配器，蓄电池通过电源适配器给整个采集仪提供电源；键盘将采样频率设置信息和采样命令传送给微处理器，微处理器将接收到的所设置的采样频率值的1/2作为截止频率值，并保存该采样频率和截止频率值；微处理器接收到采样命令后，则按照所保存的截止频率值产生低通滤波器的截止频率控制信号，该控制信号用以控制信号调理装置中的低通滤波器，并按照所保存的采样频率值产生采样开关通断控制信号，该信号控制采样保持器中的采样开关；还包括无线传输模块，无线传输模块通过串行接口与微处理器电连接；所述微处理器从数据存储器中读出采集的数据并经过无线传输模块转发给陆地采集人员；所述模拟量力传感器采用6～10吨的模拟量力传感器；所述A/D转换器采用转换位数大于14位的A/D转换器；所述无线传输模块的传输距离为10km 以上；所述采样保持器中，采样开关的有效通断频率大于40Hz；所述信号调理装置中，低通滤波器的最大有效截止频率大于等于10Hz；所述采样频率的设置范围为20～80Hz；所述低通滤波器采用MAX291CPA型低通滤波器，所述采样保持器采用Philips公司生产的LF398型采样保持器，LF398型采样保持器内集成了采样保持电路和采样开关，放大后的系缆力电压信号输入到MAX291CPA型低通滤波器的IN引脚，经过低通滤波后从MAX291CPA型低通滤波器的OUT引脚输出，用MAX291CPA型低通滤波器的外部时钟控制其截止频率。