一種模型網具沉降速率測試儀器的製作方法

2023-06-13 08:54:11

專利名稱：一種模型網具沉降速率測試儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及網具沉降數據測量技術領域，特別是涉及一種模型網具沉降速率測試儀器。
背景技術：
在進行漁具網具的研究中，網具的沉降速度和深度是衡量網具的一個重要參數。 一般先利用模型網具進行各種模擬實驗，模型網具的大小一般是真實網具幾十到上百分之一，對模型網具的沉降數據比真實網具的要求精度更高，測量儀器本身的體積和重量要求也更小，這樣才能將儀器本身對網具沉降數據的影響減小到可以忽略的程度。目前用於實物網具沉降數據的測量主要有兩種方式一種是利用超聲波的定位設備如網位儀進行測量，該方法有投資大，準確度差、不精確等缺點，而且對於模型網具由於體積小線徑和括綱細，超聲波反射截面小，測量誤差更大。另一種是採用深度記錄儀(簡稱「DEPTH RECORD」)，如RBR公司研發的DR-1050，進行測量，該記錄儀長度為23cm，直徑為 4cm，由於體積太大，重量也高達500克，不能應用於模型試驗。因此，目前尚無合適模型網具的沉降數據測量儀器，模型試驗的沉降數據一直無法直接獲得。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於模型網具沉降速率測試儀器，能夠適用於對模型網具的沉降數據進行測量。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種模型網具沉降速率測試儀器，包括壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管，所述壓強傳感器和非易失固態存儲器分別連接到所述低功耗單片機的I/O埠，所述數據傳輸接口連接到所述低功耗單片機的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉幹簧管分別連接到到所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源正極輸入端；所述可充電電池的負極連接到所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源負極輸入端。所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管均為低功耗微型器件。所述可充電電池的正負極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。所述壓強傳感器為數字壓強傳感器。所述低功耗單片機採用AVR的低功耗系列或低功耗的TI的MSP430系列。所述非易失固態存儲器為鐵電存儲器。有益效果由於採用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果本實用新型採用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處於懸浮狀態，對網具本身的沉降基本不產生影響，從而可以獲得精確的測量數據，還具有成本低、易於安裝的優點。
圖1是本實用新型的結構方框圖；圖2是為主程序流程圖；圖3是位串口中斷服務程序流程圖；圖4是定時器中斷服務程序流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。本實用新型的實施方式涉及一種模型網具沉降速率測試儀器，如圖1所示，包括壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管， 所述壓強傳感器和非易失固態存儲器分別連接到所述低功耗單片機的I/O埠，所述數據傳輸接口連接到所述低功耗單片機的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉幹簧管分別連接到到所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源正極輸入端；所述可充電電池的負極連接到所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源負極輸入端；所述可充電電池的正負極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。其中，所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、 可充電電池和常閉幹簧管均為低功耗微型器件。所述壓強傳感器為數字壓強傳感器。所述低功耗單片機可以採用AVR的低功耗系列或採用低功耗的TI的MSP430系列。所述非易失固態存儲器可以採用鐵電存儲器。常閉幹簧管起到電源開關的作用，網具沉降數據測量儀不工作時，在其外面貼近常閉幹簧管的地方粘上一塊小磁鐵，使其常閉觸點分離，系統供電斷開。當取下小磁鐵時， 常閉幹簧管觸點閉合，網具沉降數據測量儀得到供電，開始工作低功耗單片機定時讀取壓強傳感器的測量數值，經矯正計算後寫入非易失固態存儲器，非易失固態存儲器的最低兩位地址的存儲空間用於存儲地址指針，該地址指針為下次將存儲數據的首地址。低功耗單片機通過數據傳輸接口接收指令，也通過數據傳輸接口發送數據。為降低系統功耗，各個部件平時都處於休眠狀態。低功耗單片機可以採用MSP430 系列，該單片機可以在平時處於休眠狀態，有兩種方式喚醒單片機，一是被內部的定時器喚醒，當定時器到達設定時間時，會產生中斷喚醒單片機，定時器設置為自動重裝初值的工作模式；二是被串口中斷喚醒，當有串口接收到外界信息時，會產生中斷，喚醒單片機。系統加電後，低功耗單片機先進行初始化，設置定時器定時時間，開啟總中斷、定時器中斷和串口中斷；然後低功耗單片機從非易失固態存儲器的最低兩位地址讀出地址指針，作為下次存儲數據的首地址；啟動定時器開始計時；關閉總中斷(此處為主程序循環的開始)；啟動壓強傳感器，並等待其穩定工作；從壓強傳感器中讀取測量數據和矯正參數， 並進行矯正計算，得出正確的壓強數據；將壓強數據存入非易失固態存儲器，存儲首地址為地址指針；將地址指針的數據加二，作為新的地址指針，並將這一數據存入非易失固態存儲器的最低兩位地址；開啟總中斷；系統進入休眠模式。當低功耗單片機定時器達定時時間，觸發中斷時，低功耗單片機首先退出休眠模式，關閉總中斷(此處為主程序循環的開始)，啟動壓強傳感器，並重複前面所述的工作，直到再次進入休眠模式。當低功耗單片機串口接收到外界數據，產生中斷時，低功耗單片機首先退出休眠模式，關閉總中斷；然後對接收到的數據進行判斷，從而決定是在非易失固態存儲器中接著原來的數據繼續存儲測得的壓強數據，還是擦除非易失固態存儲器中的已有數據從頭存儲壓強數據，還是上傳非易失固態存儲器中的已有數據到計算機，並執行相應的應答動作；完成上面的動作後，低功耗單片機打開總中斷，並進入休眠狀態。網具沉降數據測量儀工作的具體流程如下1.主程序流程(如圖2所示)a.上電，系統初始化設置低功耗單片機104的時鐘系統和I/O埠初始化設置決定定時器A定時時長的初值；該定時時長就是網具沉降數據測量儀採集壓強的時間間隔；設置單片機104定時器A的工作模式為自動重裝初值；設置串口通訊速率；b.開啟總中斷；定時器中斷和串口中斷；c.低功耗單片機104從固態存儲器102的最低兩個位置讀取數據，作為存儲地址指針變量，該數據為下次存儲數據的起始位置；d啟動定時器開始計時；e.關閉總中斷；設置此處為主程序循環開始；f.啟動壓強傳感器101，並延時一段時間，等待其可以正常工作；g.讀取壓強傳感器101數據；進行數據矯正計算，得到正確的壓強數據；h.將正確的壓強數據存入固態存儲器102，存儲首地址為地址指針指向的地址；i.地址指針變量加2，並將其存入固態存儲器102的最低兩個位置；g.開總中斷;k.進入休眠狀態。在低功耗單片機104休眠期間，可以被定時器中斷和串口通訊中斷喚醒，即當定時器到達定時時間和串口接收到外界信息時，低功耗單片機104都會退出休眠狀態，轉入對應的中斷服務程序；執行完中斷服務程序後，如果是非休眠狀態，就回到休眠後的下一條程序繼續執行，在本程序中，就是回到主程序的e，開始執行。2.串口中斷服務程序(如圖3所示)al.退出休眠模式；bl.關閉總中斷；cl.若接收到的數據為S，則設置存儲地址指針為2，即存儲器開始重新存儲，然後執行Π ；否則執行dl ；dl.若接收到的數據為R，則設置存儲地址指針為上次存儲地址加2，即接著上次的存儲地址，繼續存儲新數據，然後執行Π ；否則執行el ；el.若接收到的數據為A，則上傳存儲器中的所有數據，然後執行fl ；否則上傳出
錯信息；[0044]fl.開總中斷；gl.休眠。3.定時器中斷服務程序(如圖4所示)a2.退出休眠模式。不難發現，本實用新型採用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處於懸浮狀態，對網具本身的沉降基本不產生影響，從而可以獲得精確的測量數據，還具有成本低、易於安裝的優點。
權利要求1.一種模型網具沉降速率測試儀器，包括壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管，其特徵在於，所述壓強傳感器和非易失固態存儲器分別連接到所述低功耗單片機的I/O埠，所述數據傳輸接口連接到所述低功耗單片機的串口 ；所述可充電電池的正極通過所述常閉幹簧管分別連接到到所述壓強傳感器、 非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源正極輸入端；所述可充電電池的負極連接到所述壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源負極輸入端。
2.根據權利要求1所述的模型網具沉降速率測試儀器，其特徵在於，所述壓強傳感器、 非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管均為低功耗微型器件。
3.根據權利要求1所述的模型網具沉降速率測試儀器，其特徵在於，所述可充電電池的正負極還分別通過防水插頭引出與充電器相連。
4.根據權利要求1所述的模型網具沉降速率測試儀器，其特徵在於，所述壓強傳感器為數字壓強傳感器。
5.根據權利要求1所述的模型網具沉降速率測試儀器，其特徵在於，所述低功耗單片機採用AVR的低功耗系列或低功耗的TI的MSP430系列。
6.根據權利要求1所述的模型網具沉降速率測試儀器，其特徵在於，所述所述非易失固態存儲器為鐵電存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種模型網具沉降速率測試儀器，包括壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口、低功耗單片機、可充電電池和常閉幹簧管。壓強傳感器和非易失固態存儲器分別連接到所述低功耗單片機的I/O埠，數據傳輸接口連接到低功耗單片機的串口；所述可充電電池的正極通過常閉幹簧管分別連接到到壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源正極輸入端；可充電電池的負極連接到壓強傳感器、非易失固態存儲器、數據傳輸接口和低功耗單片機的電源負極輸入端。本實用新型採用了低功耗微型器件，整個儀器體積小，重量輕，通過合理配重，可使儀器在水中基本處於懸浮狀態，對網具本身的沉降基本不產生影響。
文檔編號G01P3/00GK202196074SQ201120354818
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者戴陽, 李靈智 申請人:中國水產科學研究院東海水產研究所