CN103760550B - 手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，其特征在于，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪包括MCU微控制单元、LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块，所述LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块均与MCU微控制单元相连接，通过MCU微控制单元控制其他电路与功能模块。该技术方案设计巧妙、精度高、性能稳定、可靠性强、携带使用方便。

Description

手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪
技术领域
本发明涉及一种测试仪，具体来说涉及一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，属于航海设备检测维修技术领域。
背景技术
测深仪用以测定舰船所在海域的水深，对保证舰船的航行安全具有重要的意义。探鱼仪是一种专门用来探测水下鱼群分布情况的电子设备，作为海洋捕捞的辅助设备，不仅可以提高渔业捕捞的产量，更能够推动海洋捕捞业的发展。
为了在远航及海洋作业中确保测深仪/探鱼仪器能够正常的工作，必须加强测深仪/探鱼仪的日常检测、维修、保养工作。由于测深仪/探鱼仪在使用、检测、维修过程中，都必须连接换能器，因此如何检测换能器的性能是否满足客户要求也是急需解决的问题。
美国一家公司曾发布一款海底回波模拟器，但只能模拟固定的一段海底回波，且体积大，不能够高效、全面、便携地满足检测设备的效果。目前市场上对测深仪/探鱼仪的检测、维修方式通常以海上测试和水池测试为主。海上测试实现起来麻烦；一般水池水深小于10米，只能进行一般的功能测试，无法对测深仪/探鱼仪进行量程展开测试，尤其高量程档，无法进行检测。因此存在周期长、效率低、成本高等缺点。国内市场上，还未出现将测深仪/探鱼仪模拟器、换能器测试仪集中实现的检测设备。因此，迫切的需要一种新的技术方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，该技术方案设计巧妙、精度高、性能稳定、可靠性强、携带使用方便。本发明提供的手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，能够接收、显示测深仪/探鱼仪发射信号的参数值，由此判断测深仪/探鱼仪发射模块的完好性；全参数模拟海底回波信号或鱼群回波信号，由此判断测深仪/探鱼仪接收模块的完好性；测试换能器的性能参数值，由此判断换能器是否满足用户要求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，其特征在于，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪包括MCU微控制单元、LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块，所述LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块均与MCU微控制单元相连接，通过MCU微控制单元控制其他电路与功能模块。
作为本发明的一种改进，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪还包括显示屏、按键、换能器接口、测深仪/探鱼仪接口。
所述显示屏连接LCD显示屏控制电路，所述LCD显示屏控制电路用来控制显示屏背光情况；所述按键连接按键控制电路，所述按键控制电路是控制测试仪上各个按键的使用；所述换能器接口一端连接水声换能器测试模块，另一端用于连接换能器；所述测深仪/探鱼仪接口一端同时连接超声波接收模块、超声波发射模块，另一端用于连接测深仪/探鱼仪。
作为本发明的一种改进，超声波接收模块包括LED输入状态灯控制电路、LED输入状态灯、分压电路、定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器、峰值保持电路、A/D采样。所述超声波接收模块用于接收、检测测深仪/探鱼仪发射的脉冲信号，并由MCU微控制单元控制，将检测到的测深仪/探鱼仪发射脉冲信号频率、宽度、周期、峰峰值在液晶显示屏中显示出来；当测试仪检测到发射脉冲信号输入时，LED输入状态灯闪烁。
作为本发明的一种改进，所述超声波接收模块中输入的脉冲信号，经分压电路，将输入脉冲的峰峰值衰减到0~5V的范围，然后经过定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器获得输入脉冲的频率、宽度、周期，经过峰值保持电路、A/D采样获得输入脉冲的峰峰值，并由MCU微控制单元控制将测得的参数值在显示屏中显示出来。
作为本发明的一种改进，所述超声波发射模块包括直接数字式频率合成器DDS、LED输出状态灯控制电路、LED输出状态灯、数字分压电路。所述超声波发射模块根据用户设置的需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制全参数模拟海底回波信号或鱼群回波信号；当测试仪有回波脉冲信号输出时，LED输出状态灯闪烁。
作为本发明的一种改进，用户通过按键操作，设置需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS模拟出回波脉冲信号，经数字分压电路将模拟的回波脉冲信号峰峰值衰减到设置的峰峰值大小，然后经测深仪/探鱼仪接口输出至测深仪/探鱼仪。
作为本发明的一种改进，所述水声换能器测试模块包括直接数字式频率合成器DDS、峰值保持电路、A/D采样。所述水声换能器测试模块用于全频率测量换能器阻抗/电导、相位值，并由MCU微控制单元控制，通过计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。
作为本发明的一种改进，用户通过按键操作，设置需要测试的换能器频率范围及频率步进间隔，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS在设定的频率范围内进行扫频，可得出三路脉冲信号，然后经过峰值保持电路、A/D采样获得三路脉冲信号的电压，再由MCU微控制单元通过特定的算法计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。
作为本发明的一种改进，所述显示屏为128×64点阵的大屏幕液晶屏。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1）该技术方案的功能实现了将测深仪/探鱼仪模拟器与换能器测试仪合二为一的效果；
2）该技术方案自备可充电电池，便携式适应性强；
3）该技术方案中设置大屏幕液晶显示，清晰度高；
4）该技术方案测量精度高，性能稳定，可靠性强；
5）全方位检测测深仪/探鱼仪故障，全参数模拟海底与鱼群回波，全频率测量换能器阻抗/电导、相位值；
6）解决了在室内检测、维修测深仪/探鱼仪/换能器时，需要修建水池的弊端，节约了大量的检测、维修成本。
附图说明
图1是本发明整体系统结构框图；
图2为超声波接收模块原理框图；
图3为超声波发射模块原理框图；
图4为水声换能器测试模块原理框图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。
实施例1：
参见图1，一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪包括MCU微控制单元、LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块，所述LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块均与MCU微控制单元相连接，通过MCU微控制单元控制其他电路与功能模块。测试仪与测深仪/探鱼仪连接时，由测深仪/探鱼仪发射一定频率、宽度、周期、峰峰值的脉冲信号输入测试仪，经超声波接收模块及MCU微控制单元，可检测到输入脉冲信号的参数，此时LED输入状态灯闪烁，在液晶屏中显示检测到的脉冲参数值，由检测到的脉冲参数值判断测深仪/探鱼仪发射模块的完好性；根据用户设定的海底回波参数或鱼群回波参数，测试仪经超声波发射模块及MCU微控制单元模拟海底回波信号或鱼群回波信号，并将其输出至测深仪/探鱼仪，此时LED输出状态灯闪烁，根据测深仪/探鱼仪接收到的回波信号参数，判断测深仪/探鱼仪接收模块的完好性。测试仪与换能器连接时，根据用户设定的频率范围与频率步进间隔，能够测量得出换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值，再与被测换能器本身的谐振参数对比，判断被测换能器是否能够满足用户要求。
实施例2：
参见图1，作为本发明的一种改进，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪还包括显示屏、按键、换能器接口、测深仪/探鱼仪接口。
所述显示屏连接LCD显示屏控制电路，所述LCD显示屏控制电路用来控制显示屏背光情况；
所述按键连接按键控制电路，所述按键控制电路是控制测试仪上各个按键的使用；
所述换能器接口一端连接水声换能器测试模块，另一端用于连接换能器；
所述测深仪/探鱼仪接口一端同时连接超声波接收模块、超声波发射模块，另一端用于连接测深仪/探鱼仪；
所述充电接口电路用于给测试仪内置锂电池充电，以便于给整个测试仪供电。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例3：
参见图2，作为本发明的一种改进，超声波接收模块包括LED输入状态灯控制电路、LED输入状态灯、分压电路、定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器、峰值保持电路、A/D采样。所述超声波接收模块用于接收、检测测深仪/探鱼仪发射的脉冲信号，并由MCU微控制单元控制，将检测到的测深仪/探鱼仪发射脉冲信号频率、宽度、峰峰值在液晶显示屏中显示出来；当测试仪检测到发射脉冲信号输入时，LED输入状态灯闪烁。输入的脉冲信号，经分压电路，将输入脉冲的峰峰值衰减到0~5V的范围，然后经过定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器获得输入脉冲的频率、宽度、周期，经过峰值保持电路、A/D采样获得输入脉冲的峰峰值，并由MCU微控制单元控制将测得的参数值在显示屏中显示出来。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例4：
参见图3，作为本发明的一种改进，所述超声波发射模块包括直接数字式频率合成器DDS、LED输出状态灯控制电路、LED输出状态灯、数字分压电路。所述超声波发射模块根据用户设置的需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制全参数模拟海底回波信号或鱼群回波信号；当测试仪有回波脉冲信号输出时，LED输出状态灯闪烁。用户通过按键操作，设置需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS模拟出回波脉冲信号，经数字分压电路将模拟的回波脉冲信号峰峰值衰减到设置的峰峰值大小，然后经测深仪/探鱼仪接口输出至测深仪/探鱼仪。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例5：
参见图4，作为本发明的一种改进，所述水声换能器测试模块包括直接数字式频率合成器DDS、峰值保持电路、A/D采样。所述水声换能器测试模块用于全频率测量换能器阻抗/电导、相位值，并由MCU微控制单元控制，通过计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。用户通过按键操作，设置需要测试的换能器频率范围及频率步进间隔，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS在设定的频率范围内进行扫频，可得出三路脉冲信号，然后经过峰值保持电路、A/D采样获得三路脉冲信号的电压，再由MCU微控制单元通过特定的算法计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例6：
作为本发明的一种改进，所述显示屏为128×64点阵的大屏幕液晶屏。其余结构和优点与实施例1相同。
本发明还可以将实施例2、3、4、5、6所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪，其特征在于，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪包括MCU微控制单元、LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块，所述LCD显示屏控制电路、按键控制电路、充电接口电路、超声波接收模块、超声波发射模块、水声换能器测试模块均与MCU微控制单元相连接，通过MCU微控制单元控制其他电路与功能模块，所述手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪还包括显示屏、按键、换能器接口、测深仪/探鱼仪接口；所述显示屏连接LCD显示屏控制电路，所述LCD显示屏控制电路用来控制显示屏背光情况；所述按键连接按键控制电路，所述按键控制电路是控制测试仪上各个按键的使用；所述换能器接口一端连接水声换能器测试模块，另一端用于连接换能器；所述测深仪/探鱼仪接口一端同时连接超声波接收模块、超声波发射模块，另一端用于连接测深仪/探鱼仪，超声波接收模块包括LED输入状态灯控制电路、LED输入状态灯、分压电路、定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器、峰值保持电路、A/D采样；所述超声波接收模块用于接收、检测测深仪/探鱼仪发射的脉冲信号，并由MCU微控制单元控制，将检测到的测深仪/探鱼仪发射脉冲信号的频率、宽度、周期、峰峰值在液晶显示屏中显示出来；当测试仪检测到发射脉冲信号输入时，LED输入状态灯闪烁；所述超声波接收模块中输入的脉冲信号，经分压电路，将输入脉冲的峰峰值衰减到0~5V的范围，然后经过定时/计数器、MCUPCA模块、MCU中断模块、MCU定时/计数器获得输入脉冲的频率、宽度、周期，经过峰值保持电路、A/D采样获得输入脉冲的峰峰值，并由MCU微控制单元控制将测得的参数值在显示屏中显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪,其特征在于，所述超声波发射模块包括直接数字式频率合成器DDS、LED输出状态灯控制电路、LED输出状态灯、数字分压电路；所述超声波发射模块根据用户设置的需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制全参数模拟海底回波信号或鱼群回波信号；当测试仪有回波脉冲信号输出时，LED输出状态灯闪烁。
3.根据权利要求2所述的一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪,其特征在于，用户通过按键操作，设置需要模拟的海底回波参数值或鱼群回波参数值，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS模拟出回波脉冲信号，经数字分压电路将模拟的回波脉冲信号峰峰值衰减到设置的峰峰值大小，然后经测深仪/探鱼仪接口输出至测深仪/探鱼仪。
4.根据权利要求3所述的一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪,其特征在于，所述水声换能器测试模块包括直接数字式频率合成器DDS、峰值保持电路、A/D采样；所述水声换能器测试模块用于全频率测量换能器阻抗/电导、相位值，并由MCU微控制单元控制，通过计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。
5.根据权利要求4所述的一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪,其特征在于，用户通过按键操作，设置需要测试的换能器频率范围及频率步进间隔，由MCU微控制单元控制，经直接数字式频率合成器DDS在设定的频率范围内进行扫频，可得出三路脉冲信号，经过峰值保持电路、A/D采样获得三路脉冲信号的电压，再由MCU微控制单元通过特定的算法计算获得换能器的谐振频率、谐振阻抗/电导、谐振相位值。
6.根据权利要求5所述的一种手持测深仪/探鱼仪/换能器测试仪,其特征在于，所述显示屏为128×64点阵的大屏幕液晶屏。
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