文档介绍：Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University
for the Degree of Master
The development of underwater inductive
coupling CT sensor based on the ocean current
generation
Candidate: Qian Chengguo
Supervisor: Prof. Cai Wenyu
December, 2015
万方数据
杭州电子科技大学
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论文作者签名: 日期: 年月日
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论文作者签名: 日期: 年月日
指导教师签名: 日期: 年月日
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杭州电子科技大学硕士学位论文
摘要
随着人们逐渐意识到海洋的价值,越来越多的视线开始关注海洋,而它的重要性亦不言
而喻。无论从海洋生态环境保护方面,或是从海洋资源开发利用方面,还是从海洋的可持续
发展方面来讲,都在不断加强对海洋的研究。温度和电导率作为海洋最基本的水文参数,对
于了解海洋环境变化规律,认识和开发利用海洋资源都有重要作用。
本文在调研相关技术及其研究现状后,针对水下仪器在长期工作期间只能被动消耗电能
的现状,提出了基于海流发电的思想。基于此想法,设计了同时具备耦合通信功能的 CT 传
感器。该系统包含了能量收集及电源管理模块、CT 前端采集及调理模块、耦合通信接口模块
三个部分。能量收集及电源管理模块以 BQ25570 芯片为核心,由于单路能量收集模块收集的
功率有限,采取了两路收集电路并设计成主从模式,以保证在外界能量充足的情况下捕获更
多的能量。CT 前端采集及调理模块,S 开发环境对作为主控芯片的 MSP430 进行设计,
控制温度检测模块、电导率检测模块、数据处理及存储等几个模块。耦合通信模块在硬件包
含信号处理、接收电路和发送电路,软件上主要完成信号的调制解调功能。
最后,本文对 CT 传感器的各个功能进行测试,包含能量收集、传感器数据采集和耦合
通信。首先,能量收集模块测试了其充电效率与降压效率,从中可发现该模块能够高效的从
外界收集能源并可输出稳定的电压。其次,将 CT 数据采集模块与 XR-420 CTD 进行了对比
测试,以确定其数据的准确性。由测试结果可知,在一定误差允许范围内两者数据接近一致。
测试完各个模块功能后对其进行整体调试。经测试,本系统可在外界能源充足时进行发电为
电池充电同时为系统供电、在无外界能源输入时利用电池进行供电。
关键字:BQ25570,MSP430,温度,电导率,感应耦合通信
I
万方数据
杭州电子科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
As the continuous accumulation of knowledge for the ocean, it is universally acknowledged
that there is an ever-growing awareness of the vital importance of the ocean in whatever aspects.
More great importance has been attached to the study of the ocean and constant researches have
been doing in term