KR0126906Y1 - Accelerating sensor interface circuit in sensor part of linear array acoustic wave detector - Google Patents

Accelerating sensor interface circuit in sensor part of linear array acoustic wave detector Download PDF

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Abstract

본 고안은 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정확하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송하기 위한 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로에 관한 것으로, 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서(65)에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정호가하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송하기 위한 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로에 있어서, 상기 가속센서(65)를 구동하기 위한 안정된 전압을 공급하는 센서구동수단과, 상기 가속센서(65)에서 감지된 신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭수단에서 증폭된 신호에 대한 잡음을 제거하여 증폭하는 완충수단과, 상기 완충수단을 통과한 전압을 전류로 변환하는 전압/전류변환수단을 구비하여 수중의 상,화,좌,우 진동을 정확하게 선상의 신호처리부로 전송하는 것이다.The present invention relates to the acceleration sensor interface circuit of the line array sonar sensor unit for accurately detecting the up, down, left, right vibrations of the water detected by the acceleration sensor of the line array sonar vibration isolation module and transmitting it to the signal processor on the ship Acceleration sensor of the line array sonar sensor unit for detecting the vertical, vertical, left, right vibration of the water detected by the acceleration sensor 65 of the vibration array module of the line array sonar and transmitting it to the signal processing unit on the line In the interface circuit, sensor driving means for supplying a stable voltage for driving the acceleration sensor 65, amplifying means for amplifying the signal sensed by the acceleration sensor 65 to a predetermined level, amplification in the amplifying means A buffer means for removing and amplifying the noise of the signal and a voltage / current converting means for converting the voltage passing through the buffer means into a current; The exact phase, flower, left and right of the vibration to transmit to the signal processing section of the line.

Description

선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로Acceleration sensor interface circuit for line array sonar sensor

제1도는 선배열 음파 탐지기의 센서부를 보인 일 예시도.1 is an exemplary view showing a sensor unit of a line array sonar.

제2도는 선배열 음파 탐지기의 구성을 보인 블럭도.2 is a block diagram showing the configuration of a line array sonar.

제3도는 본 고안을 해결하기 위한 가속센서 인터페이스 회로를 보인 구성 블럭도.Figure 3 is a block diagram showing an acceleration sensor interface circuit for solving the present invention.

제4도는 제3도의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 꼬리로프조립체 20 : 배열안정화모듈10: tail rope assembly 20: array stabilization module

21 : 방위센서 22 : 수심센서21: direction sensor 22: depth sensor

30 : 저주파음향모듈 31,32 : 롤센서30: low frequency acoustic module 31, 32: roll sensor

33 : 수중청음기 34 : 전단증폭기33: hydrophone 34: shear amplifier

35 : 해수잡음보상회로 36 : 보호회로35: seawater noise compensation circuit 36: protection circuit

40 : 신호전송모듈 41 : 수심센서40: signal transmission module 41: depth sensor

42 : 아날로그멀티플렉서 43 : 자동이득조정앰프42: analog multiplexer 43: automatic gain adjustment amplifier

44 : A/D변환기 45 : 방위센서44: A / D converter 45: direction sensor

50 : 고주파음향모듈 51 : 수중청음기50: high-frequency acoustic module 51: hydrophone

52 : 전단증폭기 53 : 해수잡음보상회로52: shear amplifier 53: seawater noise compensation circuit

54 : 보호회로 60 : 진동격리모듈54: protection circuit 60: vibration isolation module

61 : 버퍼 62 : 텐션61: buffer 62: tension

63 : 미세진동버퍼 64 : 미세진동텐션63: fine vibration buffer 64: fine vibration tension

65,66 : 가속센서 65-1 : 센서구동부65,66: acceleration sensor 65-1: sensor drive unit

65-2 : 증폭부 65-3 : 버퍼65-2: amplifier 65-3: buffer

65-4 : V/I변환부 70 : 예인케이블65-4: V / I converter 70: towing cable

본 고안은 선박이나 해양 구조몰에 예인선으로 연결되어 360°전방위의 표적탐색이 가능한 선배열 음파 탐지기의 센서부에 관한 것으로, 특히 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정확하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송하기 위한 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor unit of a linear array sonar that is connected to a vessel or a marine structural mall by a tugboat and capable of target search at 360 ° omnidirectional, in particular, the underwater image detected by the acceleration sensor of the vibration detector of the linear array sonar The present invention relates to an acceleration sensor interface circuit of a line array sonar sensor unit for accurately detecting lower, left, and right vibrations and transmitting them to a signal processing unit on a line.

일반적으로, 선배열 음파 탐지기의 센서부가 수중의 음향신호를 감지하는 방식은 크게 제1도에 도시한 바와 같이, 최종적으로 진동을 감쇄시키는 꼬리로프조립체(10)와, 미소한 진동에 의한 잡음 영향을 배제시키기 위한 배열안정화모듈(20)과, 저주파의 음파를 수신하는 저주파음향모듈(30)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 신호전송모듈(40)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 신호전송모듈(40)과, 고주파의 음파신호를 수신하는 고주파음향모듈(50)과, 진동을 감쇄시키기 위해 진동격리모듈(60)과, 선박이나 해상 구조물에 선배열 음파 탐지기를 연결하는 예인케이블(70)을 구비한다.In general, the way the sensor unit of the line array sonar detects the acoustic signal in the water is largely as shown in FIG. 1, the tail rope assembly 10 to finally attenuate the vibration, and the effect of noise due to the slight vibration An array stabilization module 20 for excluding a signal, a low frequency acoustic module 30 for receiving low frequency sound waves, a signal transmission module 40 for converting an input analog signal into a digital signal, and a digital input signal. A signal transmission module 40 for converting the signal, a high frequency acoustic module 50 for receiving a high frequency sound wave signal, a vibration isolating module 60 for attenuating the vibration, and a line array sonar on a ship or offshore structure It is provided with a towing cable 70 for connecting.

상기 저주파음향모듈(30)은 수중의 저주파의 음향을 수신하는 저주파용 수중청음기(33)와, 저주파용 수중청음기(33)출력단의 전기신호를 증폭하는 저주파용 전단증폭기(34)와, 저주파의 잡음성분을 감쇄시키는 해수잡음보상회로(35)가 캐스케이드(Cascade)로 연결되어 있다.The low frequency acoustic module 30 includes a low frequency hydrophone 33 for receiving sound of low frequency underwater, a low frequency shear amplifier 34 for amplifying an electric signal at an output terminal of the low frequency hydrophone 33, and a low frequency The seawater noise compensation circuit 35, which attenuates the noise component, is connected to a cascade.

상기 고주파음향모듈(50)의 구성도 상기의 저주파음향모듈(30)과 같은데, 해수의 고주파를 수신하는 고주파용 수중청음기(51)와, 고주파용 수중청음기(51)출력단의 전기신호를 증폭하는 고주파용 전단증폭기(52)와, 저주파 성분의 잡음을 감쇄시키면서 고주파 신호성분을 증폭시켜주는 해수잡음보상회로(53)가 종속 연결되어 있다.The high frequency acoustic module 50 has the same configuration as that of the low frequency acoustic module 30, which amplifies an electric signal at the output of the high frequency hydrophone 51 and the high frequency hydrophone 51 for receiving high frequency of seawater. A high frequency shear amplifier 52 and a seawater noise compensation circuit 53 for amplifying high frequency signal components while attenuating noise of low frequency components are cascaded.

상기 신호전송모듈(40)은 고주파음향모듈(50)과 저주파음향모듈(30)의 아날로그 출력신호를 수신하는 아날로그멀티플렉서(42)와, 신호를 증폭하는 자동이득증폭앰프(43)와, 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D변환기(44)와, 예인방향을 감지하는 방위센서(45)와, 수심을 감지하는 수심센서(41)로 이루어진다.The signal transmission module 40 includes an analog multiplexer 42 for receiving analog output signals from the high frequency sound module 50 and the low frequency sound module 30, an automatic gain amplifier amplifier 43 for amplifying the signal, and an analog signal. The A / D converter 44 converts the digital signal into a digital signal, the orientation sensor 45 detecting the towing direction, and the depth sensor 41 detecting the water depth.

상기 진동격리모듈(60)은 진동을 완충시키는 버퍼(61)와 진동을 감쇄하는 텐션(62)과 상기 텐션(62)에서 제거되지 않은 잔류 진동성분을 제거하는 미세진동버퍼(63)와 미세진동텐션(64)과 가속센서(65)(66)를 구비한다.The vibration isolation module 60 includes a buffer 61 for buffering vibration, a tension 62 for damping vibrations, and a fine vibration buffer 63 for removing residual vibration components that are not removed from the tension 62, and fine vibrations. And a tension 64 and acceleration sensors 65 and 66.

상기 배열안정화모듈(20)은 진동격리모듈(60)에서 감쇄되지 않은 진동을 밖으로 전달시켜 배열을 안정화 시키는 기능을 하는 모듈로서 수심을 감지하는 수심센서(22)와 예인방향을 감지하는 방위센서(21)로 구성된다.The array stabilization module 20 is a module having a function of stabilizing the array by transmitting the vibration not attenuated from the vibration isolation module 60 to the depth sensor 22 for detecting the depth and the orientation sensor for detecting the towing direction ( 21).

상기의 배열에 덧붙여 최종적으로 잔류진동 감쇄하는 꼬리로프조립체(10)로 구성된다.In addition to the above arrangement, it consists of a tail rope assembly 10 which finally attenuates residual vibration.

상기와 같이 구성된 선배열 음파 탐지기 센서부의 작동을 제2도를 이용하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the line array sonar sensor unit configured as described above will be described with reference to FIG.

저주파음향모듈(30)은 수신된 음향신호중의 저주파 신호를 전기적신호로 변환시키는 기능의 모듈인데, 해수입자의 기계적 소,밀작용에 의해 전파되는 진동은 주파수의 제곱과 진폭과의 곱에 정비례하는 크기로 저주파용 수중청음기(33)에 출력변화를 일으킨다.The low frequency acoustic module 30 is a module for converting low frequency signals among the received acoustic signals into electrical signals. The vibration propagated by the mechanical small and tight action of seawater particles is directly proportional to the product of the square of frequency and amplitude. It causes a change in output to the low-frequency hydrophone 33 in size.

이로 인해 저주파용 수중청음기(33)의 압전소자는 출력단에 전기신호를 발생시킨다.As a result, the piezoelectric element of the low frequency hydrophone 33 generates an electric signal at the output terminal.

상기에서 유도된 전기 신호는 후단의 저주파용 전단증폭기(34)에서 신호증폭과, 잡음제거의 효과를 나타내는데 상세한 동작을 살펴보면 다음과 같다.The electrical signal induced above shows the effect of signal amplification and noise cancellation in the low frequency shear amplifier 34 at the rear stage.

저주파 즉, 음파와 같이 대부분의 에너지가 저주파 영역에 존재하는 신호는 같은 크기의 고주파 성분으로 인하여 커다란 주파수 편이(frequency deviation)를 발생시키지 않는다.Low frequency, that is, a signal in which most of the energy exists in the low frequency region, such as sound waves, does not cause a large frequency deviation due to the high frequency components of the same magnitude.

그러므로 신호의 에너지가 할당된 대역폭에 균일하게 분포하는 것이 아니라 고주파 부분의 에너지는 적게 분포한 결과 고주파 신호에 대해서는 아주 낮은 신호 대 잡음비(Signal To Noise Ratio : S/N)를 나타내는 약점을 가진다.Therefore, the energy of the signal is not uniformly distributed over the allocated bandwidth, but the energy of the high frequency portion is less distributed, resulting in a very low signal to noise ratio (S / N) for the high frequency signal.

이러한 약점을 개선하기 위한 프리 엠퍼시스(Pre-Emphasis)와 디엠퍼시스(De-Emphasis)방식은 송신기에서는 신호레벨이 높고 잡음이 어느 정도 억제될 수 있어 변조할 신호를 저주파에 비하여 고주파를 확장시켜 의도적으로 변경하고수신기에서는 신호레벨이 높고 잡음이 어느 정도 억제될 수 있어 복조할 신호를 고주파에 비하여 저주파를 확장시켜 의도적으로 변경해야 한다.Pre-Emphasis and De-Emphasis methods to overcome these weaknesses have high signal level and noise can be suppressed to some extent in the transmitter. In the receiver, the signal level is high and the noise can be suppressed to some extent, so the signal to be demodulated should be intentionally changed by extending the low frequency compared to the high frequency.

이렇게 고주파 확산을 발생하도록 신호를 변경하는 것을 프리 엠퍼시스 여파라 하고, 저주파 성분을 고주파에 비해 확장시키는 것을 디 엠퍼시스라 한다.The alteration of the signal to generate high frequency spreading is called pre-emphasis filtering, and the expansion of low frequency components as compared to high frequency is called de-emphasis.

이로인해 신호 대 잡음비(S/N)이 수신단에서 증가하게 된다.This increases the signal-to-noise ratio (S / N) at the receiving end.

상기의 프리 엠퍼시스와 디엠퍼시스를 통칭하여 엠퍼시스라 한다.The pre-emphasis and de-emphasis are collectively referred to as emphasis.

상기의 저주파용 전단증폭기(34)에서 수중청음기(33)의 작은 신호를 신호 처리하기에 적당한 크기로 증폭시킨다.In the low frequency shear amplifier 34, the small signal of the hydrophone 33 is amplified to a size suitable for signal processing.

통상, 수중음파는 저주파의 형태로 존재하는 경우가 많으므로 신호의 정밀 측정을 위해서 선배열 음파 탐지기의 센서부에 저주파음향모듈(30)을 다수개 장치하여 해수의 미세한 저주파 신호도 포착 가능하도록 하였다.In general, underwater sound waves are often present in the form of low frequency waves, so that a plurality of low frequency acoustic modules 30 are installed in the sensor unit of the line array sonar for accurate measurement of signals, so that low frequency signals of seawater can be captured. .

이때 잡음도 신호에 실려 같이 증폭되므로 주변잡음 뿐만아니라 증폭소자 자체 잡음요인(증폭소자에서 발생하는 잡음을 저역통과 여파기 주파수 대역에서 발생하는 1/f 잡음, 그리고 Johnson 잡음등)이 있다.Since the noise is also amplified together in the signal, there are not only ambient noise but also the noise factor of the amplifier itself (1 / f noise generated in the low pass filter frequency band, Johnson noise, etc.).

1/f 잡음은 저역통과 대역에서 발생하며, Johnson 잡음, shot 잡음은 에프엠(Frequency Modulation : FM)대역 이상에서 나타나고 주파수대역에 균일하게 분포하는 특성이 있으므로 이의 제거도 고려하여 증폭회로(미시도)의 대역폭을 제한하므로써, 잡음 레벨을 감소시키고 있다.1 / f noise occurs in the low pass band, Johnson noise, shot noise appears in the frequency band (Frequency Modulation: FM) band and evenly distributed in the frequency band, considering the elimination of the amplification circuit (microscopic) By limiting the bandwidth, the noise level is reduced.

상기의 저주파음향모듈(30)과 더불어 해수의 고주파 음파신호를 감지하기 위한 고주파음향모듈(50)의 동작도 상기의 방식과 같다.In addition to the low frequency acoustic module 30, the operation of the high frequency acoustic module 50 for detecting the high frequency sound wave signal of the seawater is the same as the above method.

다음으로 신호전송모듈(40)에서는 상기의 음향모듈에서 전류 형태의 고주파음향모듈(50)신호와 저주파음향모듈(30)신호를 콘디쇼닝(Conditioning)하고, 이를 디지탈 데이타화 하기 위해 펄스 코드 변조(Pulse Code Modulation : PCM)화 한다.Next, in the signal transmission module 40, the acoustic module modulates the high frequency acoustic module 50 signal and the low frequency acoustic module 30 signal in the current form, and modulates the pulse code to digitalize the data. Pulse Code Modulation (PCM).

상기 펄스 코드 변조(PCM)는 신호를 숫자의 연속으로 전송하는 방식으로 신호를 크기에 따라 표본화, 양자화하고 표본화된 신호는 양자화된 레벨화하는 방식으로 보통 그레이 코드(Gray Code)2진 코딩방식이 사용된다.The pulse code modulation (PCM) is a method of transmitting a signal in sequence of numbers, and sampling and quantizing the signal according to the size and quantizing and leveling the sampled signal. Used.

제2도를 통해 예인형 선배열 음파 탐지기 센서부의 신호전송모듈(40)동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the signal transmission module 40 of the towed line array sonar sensor unit through FIG. 2 is as follows.

고주파음향모듈(50)과 저주파음향모듈(30)에서 수신, 증폭된 신호가 순차적으로 디지탈 신호화 하기 위해 아날로그멀티플렉서(42)에 입력되면 상기 아날로그멀티플렉서(42)는 수신된 신호를 순차적으로 자동이득조정앰프(43)를 통해 진폭이 증폭되어진 후 A/D변환기(44)에서 아날로그 신호는 진폭의 크기에 따라 대응하는 크기로 표본화, 양자화되어 디지탈 신호화 된다.When the signals received and amplified by the high frequency sound module 50 and the low frequency sound module 30 are sequentially input to the analog multiplexer 42 to digitally signal, the analog multiplexer 42 automatically gains the received signals sequentially. After the amplitude is amplified by the adjusting amplifier 43, the analog signal in the A / D converter 44 is sampled, quantized, and digitally signaled to a corresponding magnitude according to the magnitude of the amplitude.

여기에서 아날로그 신호는 크기에 따라 대응하는 대지탈 신호로 표본화, 양자화되어져 디지탈 신호화 된다.Here, the analog signal is sampled and quantized into a corresponding digital signal according to its magnitude, and then digitally signaled.

또한 방위센서(45)는 예인방위를 포착하고, 수심센서(41)는 수심정보를 각각 측정하여 상기 신호전송모듈(40)에서의 음향신호처리 루트와 같이 펄스코드변조되어 디지탈 신호화 되어 음향신호와 같이 함상의 신호처리부(미도시)로 전송되어 간다.In addition, the azimuth sensor 45 captures the towing direction, and the depth sensor 41 measures the depth information, respectively, and modulates the pulse code like a sound signal processing route in the signal transmission module 40 so that the digital signal is generated. As described above, the ship is transmitted to the signal processor (not shown).

그 다음으로 진동격리모듈(60)은 예인함 및 예인케이블(120)에서 발생되는 진동을 감쇄시키기위한 것으로, 예인으로 인한 진동 발생을 텐션(62)과 미세진동 텐션(64)으로 감지하여 버퍼(61)와 미세진동버퍼(64)에서 진동완충을 하고, 각각의 가속센서(65)(66)는 센서운용시 가속을 감지한다.Next, the vibration isolation module 60 is to attenuate the vibration generated from the towing and the towing cable 120. The vibration is detected by the tension 62 and the micro vibration tension 64 to generate a buffer ( 61) and the vibration damping in the fine vibration buffer 64, each acceleration sensor 65, 66 detects the acceleration during the sensor operation.

또한 꼬리로프조립체(10)는 배열안정화모듈(20)의 진동 모듈에서 감쇄되지 않는 진동이 꼬리로프조립체(10)를 통하여 밖으로 전달디도록 하여 배열을 안정화 시켜 최종적으로 선배열 음파 탐지기의 센서부의 잔류 진동을 방지한다.In addition, the tail rope assembly 10 stabilizes the arrangement by transmitting the vibrations that are not attenuated in the vibration module of the array stabilization module 20 through the tail rope assembly 10, and finally, the sensor part of the line array sonar finally remains. Prevent vibration

상기 예인형 선배열 음파 탐지기 센서부는 해수의 수심, 방위등에 관한 여러 데이타 정보수집이 가능하고 수집된 정보의 고품위 신호처리를 위해 저주파와 고주파를 분리처리하여 매질에 의한 잡음 효과 현상을 제거할 수 있으나, 정밀탐사나 넓은 지역 탐사 원거리 신호의 탐지 식별등에는 한계를 나타내는 결점이 야기되었던 것이다.The towed line array sonar sensor unit can collect various data information about the depth of water, azimuth, etc., and can remove noise effect caused by the medium by separating low frequency and high frequency for high quality signal processing of collected information. In other words, defects indicating limitations have arisen in the area of precision detection and detection of large area exploration remote signals.

본 고안에서는 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정확하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송하기 위한 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides an acceleration sensor interface circuit of the line array sonar sensor unit for accurately detecting the up, down, left and right vibrations in the water detected by the acceleration sensor of the line array sonar vibration isolation module and transmitting it to the signal processing unit on the line. Has its purpose.

본 고안에서는 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서(65)에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정확하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송하기 위한 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로에 있어서, 가속센서(65)를 구동하기 위한 안정된 전압을 공급하는 센서구동수단과, 상기 가속센서(65)에서 감지된 신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭수단에서 증폭된 신호에 대한 잡음을 제거하여 증폭하는 완충수단과, 상기 완충수단을 통과한 전압을 전류로 변환하는 전압/전류변환수단을 구비한 인터페이스 회로를 제공하는 것을 주지적인 특징으로 한다.In the present invention, the acceleration sensor interface of the line array sonar sensor unit for accurately detecting the up, down, left, right vibration of the water detected by the acceleration sensor 65 of the line array sonar vibration isolation module and transmitting it to the signal processing unit on the line In the circuit, sensor driving means for supplying a stable voltage for driving the acceleration sensor 65, amplifying means for amplifying the signal sensed by the acceleration sensor 65 to a predetermined level, the signal amplified by the amplifying means It is a well-known feature to provide an interface circuit having a buffer means for removing and amplifying noise for the noise and a voltage / current converting means for converting a voltage passed through the buffer means into a current.

이를 첨부 도면에 의해 설명한다.This will be described with reference to the accompanying drawings.

선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서(65)에서 감지된 수중의 진동으 ㄹ선상의 신호처리부로 전송하는 회로에 있어서, 가속센서(65)를 구동학 위한 안정된 전압을 공급하는 센서구동부(65-1)와, 상기 가속센서(65)에서 감지된 신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부(65-2)와, 상기 증폭부(65-2)에서 증폭된 신호에 대한 잡음을 제거하여 증폭하는 버퍼(65-3)와, 상기 버퍼(65-3)를 통과한 전압을 전류로 변환하는 V/I변환부(65-4)를 구비한다.In the circuit for transmitting the vibration of the water detected by the acceleration sensor 65 of the line array sonar vibration isolation module to the signal processing unit on the line, the sensor driver 65 for supplying a stable voltage for driving the acceleration sensor 65. -1), an amplification unit 65-2 for amplifying the signal sensed by the acceleration sensor 65 to a predetermined level, and amplifying by removing noise of the signal amplified by the amplification unit 65-2. A buffer 65-3 and a V / I converter 65-4 for converting the voltage passing through the buffer 65-3 into current are provided.

상기 센서구동부(65-1)는 입력전류를 제한하는 저항(R1)과, 입력전원(Vcc)의 잡음을 제거하는 콘덴서(C1)와, 입력되는 전원(Vcc)을 정전압으로 공급하는 제너다이오드(ZD)를 구비한다.The sensor driver 65-1 includes a resistor R1 for limiting an input current, a capacitor C1 for removing noise of an input power source Vcc, and a zener diode for supplying an input power source Vcc at a constant voltage ( ZD).

상기 증폭부(65-2)는 가속센서(65)의 감지신호를 저항(R2)(R3)을 통해 입려받아 차동 증폭하는 증폭기(OP1)와, 증폭기(OP1)의 증폭율을 결정하는 저항(R2)(R4)과, 출력단을 보호하는 저항(R5)을 구비한다.The amplifier 65-2 receives the sensed signal of the acceleration sensor 65 through the resistors R2 and R3 and differentially amplifies the amplifier OP1 and a resistor for determining the amplification ratio of the amplifier OP1. R2) and R4, and a resistor R5 for protecting the output terminal.

상기 버퍼는(65-3)는 증폭기(OP1)에서 증포된 신호에 대한 저역의 잡음을 제거학 위해 필터링하는 저항(R6)과 톤덴서(C2)와, 필터링된 신호의 값을 결정하는 저항(R7)과 콘덴서(C3)와, 상기 저항(R7)과 콘덴서(C3)의 값에 의해 결정된 신호를 입력받아 통과시키는 증폭기(OP2)를 구비한다.The buffer 65-3 includes a resistor R6 and a tone capacitor C2 for filtering out low-frequency noise for the signal amplified by the amplifier OP1, and a resistor for determining the value of the filtered signal. R7) and a capacitor C3, and an amplifier OP2 for receiving and passing a signal determined by the values of the resistors R7 and C3.

상기 V/I변환부(36-4)는 버퍼(65-3)에서 입력된 신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭기(OP3)와, 상기 증폭기(OP3)의 증폭율을 결정하는 저항(R10)과 콘덴서(C9)와, 상기 증폭기(OP3)의 출력신호를 증폭하여 귀환시키고 저항(R11)(R12)를 통해 출력하는 증폭기(OP4)와, 상기 증폭기(OP4)에 입력되는 신호를 분할하는저항(R8)(R8)과, 상기 증폭기(OP4)의 출력신호를 일정하게 유지하여 출력단(out put)으로 출력하는 저항(R13)을 구비한다.The V / I converter 36-4 includes an amplifier OP3 for amplifying a signal input from the buffer 65-3 to a predetermined level, a resistor R10 for determining an amplification ratio of the amplifier OP3, and A capacitor C9, an amplifier OP4 for amplifying and returning the output signal of the amplifier OP3 and outputting it through the resistors R11 and R12, and a resistor for dividing a signal input to the amplifier OP4 ( R8) and R8, and a resistor R13 for keeping the output signal of the amplifier OP4 constant and outputting it to an out put.

이하 첨부된 도면에 의해 본 고안에 따른 작용 및 효과를 설명한다.Hereinafter, by the accompanying drawings will be described the operation and effect according to the present invention.

제1도는 선배열 음파 탐지기의 센서부를 개략적으로 보인 일 예시도이고, 제2도는 선배열 음파 탐지기의 구성을 보인 블럭도이며, 제3도는 본 고안을 해결하기 위한 가속센서 인터페이스 회로를 보인 구성 블럭도이며, 제4도는 제3도의 상세 회로도이다.FIG. 1 is an exemplary view schematically showing a sensor unit of a line array sonar, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a line array sonar, and FIG. 3 is a block diagram showing an acceleration sensor interface circuit for solving the present invention. 4 is a detailed circuit diagram of FIG.

선배열 음파 탐지기의 센서부에 관해서는 본 고안의 전단에서 이미 기술하고 있으므로 본 고안의 작용 효과에서는 생략하기로 한다.Since the sensor part of the line array sonar has already been described in the preceding section of the present invention, the effects of the present invention will be omitted.

제2도를 통해 예인형 선배열 음파 탐지기 센서부의 진동격리모듈(60)동작을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.The operation of the vibration isolation module 60 of the towed line array sonar sensor unit will be briefly described with reference to FIG. 2.

진동격리모듈(60)은 예인함 및 예인케이블(120)에서 발생되는 진동을 감쇄시키기 위한 것으로, 예인으로 인한 진동 발생을 텐션(62)과 미세진동텐션(64)으로 감지하여 버퍼(61)와 미세진동버퍼(64)에서 진동완충을 하고, 각각의 가속센서(65)(66)는 센서운용시 가속을 감지한다.The vibration isolating module 60 is for attenuating the vibration generated from the towing and the towing cable 120, and detects the vibration generated by the towing by the tension 62 and the micro vibration tension 64 to the buffer 61 and The vibration is buffered in the fine vibration buffer 64, and each of the acceleration sensors 65 and 66 senses acceleration during the operation of the sensor.

본 고안에서 주요골자로 다루고자 하는 가속센서(65)가 수중의 상,하,좌,우 진동을 감지하는 과정을 본 고안의 제3도 내지 제4도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the acceleration sensor 65 to deal with the main bones in the present invention to detect the vibration of the upper, lower, left, right in the water based on 3 to 4 of the present invention as follows.

센서구동부(65-1)에 인가되는 전원(Vcc)이 저항(R1)을 통해 일정전압(예:5V)으로 제한되어 콘덴서(C1)에 충전된다.The power supply Vcc applied to the sensor driver 65-1 is limited to a constant voltage (for example, 5V) through the resistor R1 and charged in the capacitor C1.

상기 센서구동부(65-1)의 콘덴서(C1)에 전원(Vcc)이 충전되면 이때부터 콘덴서(C1)가 방전을 시작하여 제너다이오드(ZD)에 의해 안정된 정전압이 발생되어 가속센서(65)에 인가된다.When the power supply Vcc is charged to the condenser C1 of the sensor driver 65-1, the condenser C1 starts discharging from this time, and a stable constant voltage is generated by the zener diode ZD, thereby providing an acceleration sensor 65. Is approved.

상기 센서구동부(65-1)에서 안정되게 공급된 전압에 의해 가속센서(65)가 수중의 상,하,좌,우 진동을 감지한다.Acceleration sensor 65 detects the vibration of the water in the up, down, left and right by the voltage supplied stably from the sensor driver 65-1.

상기 가속센서(65-1)에서 안정되게 공급된 전압에 의해 가속센서(65)가 수중의 상,하,좌,우 진동을 감지한다.The acceleration sensor 65 senses vibrations in the water in the up, down, left and right by the voltage supplied stably from the acceleration sensor 65-1.

상기 가속센서(65)에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동은 전류의 신호로 출력되어 증폭부(65-2)의 저항(R2)(R3)을 통해 증폭기(OP1)에 입력된다.The up, down, left and right vibrations of the water sensed by the acceleration sensor 65 are output as a current signal and are input to the amplifier OP1 through the resistors R2 and R3 of the amplifier 65-2. .

상기 증폭기(OP1)는 저항(R2)(R4)에 의해 결정된 값에 따라 증폭율을 결정하여 일정레벨로 증폭하여 버퍼(65-2)에 출력한다.The amplifier OP1 determines the amplification rate according to the value determined by the resistors R2 and R4, amplifies the amplifier OP to a predetermined level, and outputs the amplification rate to the buffer 65-2.

상기 버퍼(65-3)는 전단의 증폭기(OP1)에서 입력된 신호를 저항(R6)과 콘덴서(C2)를 통해 저역의 잡음성분을 필터링하여 저항(R7)을 거쳐 증폭기(OP2)에 입력한다.The buffer 65-3 filters the low-frequency noise component through the resistor R6 and the capacitor C2 and inputs the signal input from the amplifier OP1 at the front end to the amplifier OP2 through the resistor R7. .

상기 증폭기(OP2)는 저항(R7)과 콘덴서(C3)에 의해 결정된 값을 그대로 통과시켜 V/I변환부(65-4)의 증폭기(OP3) 비반전단자(+)에 입력한다.The amplifier OP2 passes the values determined by the resistor R7 and the capacitor C3 as they are and inputs them to the non-inverting terminal (+) of the amplifier OP3 of the V / I converter 65-4.

상기 증폭기(OP3) 비반단자(+)애 입력된 전압은 이의 반전단자(-)에 접속된 저항(R10)과 콘덴서(C9)의 값에 의해 증폭율(예:10배)이 결정되어 입력되는 전압을 10배로 증폭하여 전류값으로 출력된다.The voltage inputted to the non-terminal terminal (+) of the amplifier OP3 is inputted after the amplification factor (10 times) is determined by the values of the resistor R10 and the capacitor C9 connected to its inverting terminal (-). The voltage is amplified by 10 times and output as a current value.

상기 증폭기(OP3)에서 증폭되어 출력되는 신호는 저항(R13)에 인가되는 시점에서 저항(R8)(R9)을 경유하여 분할되어 증폭기(OP4)에 입력되므로, 상기 증폭기(OP4)는 이를 증폭시켜 증폭기(OP3)에 귀환시키다.Since the signal amplified and output from the amplifier OP3 is divided through the resistors R8 and R9 at the time when it is applied to the resistor R13 and input to the amplifier OP4, the amplifier OP4 amplifies it. Return to the amplifier OP3.

따라서 증폭기(OP3)에서 증폭되어 전류값으로 출력되는 신호는 저항(R13)양단의 전압을 항상 일정하게 유지하여 가속센서(65)에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동에 대한 신호를 선상의 신호처리부에 정확하게 전송한다.Therefore, the signal amplified by the amplifier OP3 and output as a current value maintains a constant voltage across the resistor R13 at all times to provide a signal for up, down, left, and right vibrations detected by the acceleration sensor 65. It transmits to the signal processing part on board correctly.

상술한바와 같이 본 고안은 선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서에서 감지된 수중의 상,하,좌,우 진동을 정확하게 탐지하여 선상의 신호처리부로 전송할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the present invention has the effect of accurately detecting the up, down, left and right vibrations in the water detected by the acceleration sensor of the line array sonar vibration isolation module and transmitting the signal to the signal processor on the line.

Claims (4)

선배열 음파 탐지기 진동격리모듈의 가속센서(65)에서 감지된 수중의 진동을 선상의 신호처리부로 전송하는 회로에 있어서, 상기 가속센서(65)를 구동하기 위한 안정된 전압을 공급하는 센서구동부(65-1)와, 상기 가속센서(65)에서 감지된 신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부(65-2)와, 상기 증폭부(65-2)에서 증폭된 신호에 대한 잡음을 제거하여 통과시키는 버퍼(65-3)와, 상기 버퍼(65-3)를 통과한 전압을 전류로 변환하는 V/I변환부(65-4)를 구비함을 특징으로 하는 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로.In the circuit for transmitting the vibration of the water detected by the acceleration sensor 65 of the line array sonar vibration isolation module to the signal processor on the line, the sensor driver 65 for supplying a stable voltage for driving the acceleration sensor (65) -1), an amplifier 65-2 for amplifying the signal sensed by the acceleration sensor 65 to a predetermined level, and removing and passing noise for the signal amplified by the amplifier 65-2. And a buffer 65-3 and an V / I converter 65-4 for converting the voltage passing through the buffer 65-3 into a current. Circuit. 제1항에 있어서, 상기 센서구동부(65-1)는 입력전류를 제한하는 저항(R1)과, 입력전원(Vcc)의 잡음을 제거하는 콘덴서(C1)와, 입력되는 전원(Vcc)을 정전압으로 공급하는 제너다이오드(ZD)를 구비함을 특징으로 하는 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로.2. The sensor driver 65-1 according to claim 1, wherein the sensor driver 65-1 includes a resistor R1 for limiting an input current, a capacitor C1 for removing noise of the input power source Vcc, and a power source Vcc for input voltage. Acceleration sensor interface circuit of the line array sonar sensor unit characterized in that it comprises a zener diode (ZD) to be supplied to. 제1항에 있어서, 상기 증폭부(65-2)는 가속센서(65)의 감지신호를 저항(R2)(R3)을 통해 입력받아 차동 증폭하는 증폭기(OP1)와, 증폭기(OP1)의 증폭율을 결정하는 저항(R2)(R4)과, 출력단을 보호하는 저항(R5)을 구비함을 특징으로 하는 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로.The amplifier OP2 of claim 1, wherein the amplifier 65-2 receives the sensed signal of the acceleration sensor 65 through the resistors R2 and R3 and amplifies the amplifier OP1 and the amplifier OP1. And a resistor (R2) (R4) for determining the rate, and a resistor (R5) for protecting the output stage. 제1항에 있어서, 상기 버퍼(65-3)는 증폭기(OP1)에서 증폭된 신호에 대한 저역의 잡음을 제거하기 위해 필터링하는 저항(R6)과 콘덴서(C2)와, 필터링된 신호의 값을 결정하는 저항(R7)과 콘덴서(C3)와, 상기 저항(R7)과 콘덴서(C3)의 값에 의해 결정된 신호를 입력받아 통과시키는 증폭기(OP2)를 구비함을 특징으로 하는 선배열 음파 탐지기 센서부의 가속센서 인터페이스 회로.The method of claim 1, wherein the buffer (65-3) is a resistor (R6) and condenser (C2) for filtering to remove low-frequency noise for the signal amplified by the amplifier (OP1), and the value of the filtered signal A line array sonar sensor comprising a resistor R7 and a capacitor C3 for determining and an amplifier OP2 for receiving and passing a signal determined by the values of the resistors R7 and C3. Negative acceleration sensor interface circuit.
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KR19990054191A (en) * 1997-12-26 1999-07-15 전주범 Rotation Detection Unit of Sonar Detection System
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