水下的潛航器在水下的航行過程中需要良好的水密性來,防止海水浸入潛航器,然而在設(shè)計中不能真正模擬潛航器在水下的環(huán)境,因此對于在航行過程中的密閉性檢測非常有必要的。水下潛航器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,需要監(jiān)測的漏水點位眾多,所以傳感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡易且便于安裝,同時需要一定的柔韌性,另一方面要求傳感器能應(yīng)對較強的電磁干擾環(huán)境,傳統(tǒng)的電測法幾乎失效。針對上述問題,設(shè)計設(shè)計了一種新型的漏水傳感監(jiān)測系統(tǒng),具有針對性、高實時性、高分辨等特性,而且還具有重要的現(xiàn)實意義。系統(tǒng)基于光纖側(cè)向耦合效應(yīng),利用漏水事件改變傳感探針耦合區(qū)域介質(zhì)的折射率,引起輸出光強突變的原理,設(shè)計了相關(guān)解調(diào)電路與上位機用戶界面。系統(tǒng)詳細介紹了漏水監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器檢測控制模塊、漏水位點定位模塊、弱光檢測模塊、信號采集和數(shù)字濾波模塊、STM32主控模塊、RS-422傳輸控制模塊、用戶界面模塊等。采用尋址定位的方式完成漏水位點的定位,尋址的方式是采用主控芯片不斷下發(fā)循環(huán)遞增碼,結(jié)合尋址電路,控制傳感探針工作;弱光檢測模塊作用實現(xiàn)光電的轉(zhuǎn)化,同時使得信號滿足信號采集的標準;由于光信號容易引入外部干擾,為了防止對漏水檢測信號的誤判,也為了降低模擬電路的... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 漏水傳感器的研究背景及意義
    1.2 漏水傳感器的研究現(xiàn)狀及趨勢
        1.2.1 漏水檢測的方式方法
        1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
2 漏水監(jiān)測系統(tǒng)整體方案的設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)分析
    2.1 系統(tǒng)的技術(shù)指標及要求
    2.2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計
    2.3 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析
        2.3.1 高精度傳感探針的設(shè)計
        2.3.2 弱光檢測電路的設(shè)計
        2.3.3 數(shù)字濾波設(shè)計
        2.3.4 帶式傳感器級聯(lián)方式的設(shè)計
        2.3.5 漏水監(jiān)測判定方法設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
3 光纖側(cè)向耦合效應(yīng)的漏水檢測原理分析及傳感帶設(shè)計
    3.1 光纖側(cè)向耦合效應(yīng)的漏水檢測原理
    3.2 漏水檢測傳感帶的設(shè)計
        3.2.1 傳感探針側(cè)向耦合結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        3.2.2 傳感帶的設(shè)計
        3.2.3 傳感帶封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.3 漏水位點的定位原理
    3.4 本章小結(jié)
4 漏水監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計及用戶界面設(shè)計
    4.1 弱光檢測電路的設(shè)計實現(xiàn)
        4.1.1 弱光檢測電路幾種放大模型對比
        4.1.2 光電前置放大電路的設(shè)計
        4.1.3 光電后級放大電路的設(shè)計
    4.2 主控模塊的設(shè)計
        4.2.1 ADC采樣方式
        4.2.2 數(shù)字濾波模型設(shè)計
        4.2.3 尋址定位的實現(xiàn)方式
    4.3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸及硬件級聯(lián)方式
    4.4 電源模塊設(shè)計
    4.5 用戶界面設(shè)計
        4.5.1 基準值設(shè)定
        4.5.2 系統(tǒng)標定和閾值設(shè)定
        4.5.3 實時監(jiān)測顯示
        4.5.4 二值狀態(tài)監(jiān)測顯示
    4.6 本章小結(jié)
5 漏水監(jiān)測系統(tǒng)的實驗結(jié)果及誤差分析
    5.1 系統(tǒng)測試的實驗環(huán)境搭建
    5.2 系統(tǒng)各模塊噪聲分析
        5.2.1 光源噪聲
        5.2.2 光電二極管噪聲
        5.2.3 放大模塊噪聲
        5.2.4 電源模塊噪聲
    5.3 系統(tǒng)的基本功能測試
        5.3.1 傳感帶測試
        5.3.2 系統(tǒng)功能測試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 下一步工作建議與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3676877