一种新型温盐深传感器的数据采集与应用

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随着工业和国防技术的发展，潜水设备在各种应用尤其在军事应用上，对探测技术的高、精、尖的要求越来越高。在各种潜水设备的技术发展中，具有重要意义的潜水器充分的体现了这一点，为了提高潜水器的深潜能力，潜水器都配备有综合导航显示控制系统，确保潜水器能够精确的潜航，顺利完成各种水底作业任务。由于潜水器的体积和载荷的限制，综合导航显示控制系统使用的传感器必须体积小、重量轻、耐高压，并且在功能上要能快速、准确地获得潜水器的航行参数。在测量海水的温度、电导率、压力、深度、盐度、声速、密度等状态参数方面，SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器能将上述海水的七种状态参数测量于一体，而且在精度、体积、重量上都能很好地满足系统设计的要求，是一种非常适合用于潜水器上的传感器。下面就有关SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器在潜水器中的数据采集过程进行探讨，对其中的传输格式不对应，不便于直接传输，提出一种可行的设计方案和思路，并给出一个已经得到应用的实例进行说明。

1 SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器在潜水器中的应用

潜水器的综合导航显示控制系统主要是应用组合导航技术和信息融合技术把各个导航设备有机地组合起来，在不改变各导航设备的情况下，采用滤波技术，对各种导航信息进行处理，实现各种导航信息互相取长补短，提高导航定位精度;通过对导航信息进行集中显示，集中控制和综合处理，可以实现最大限度发挥每一个导航信息的作用，实时向使用设备提供全面的、最佳的导航信息。温盐深传感器的作用是实时地测量海水的各个状态参数，如温度、电导率、压力、深度、盐度、声速、密度，发送到综合导航显示控制系统，然后显示出来或者供其他设备使用。为了确保潜水器航行安全和打捞搜救任务的完成，潜水器上的传感器的测量必须满足航行的要求;数据的刷新率必须满足潜水器的要求;所测量得到的数据必须稳定可靠。SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器在这些方面的性能都能达到，满足导航系统的要求。

图1 SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器
SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器目前在国外大多在潜水器和潜艇中使用，在国内还很少应用。如图1所示，其外形尺寸为长43.69cm，最大高度为13.97cm，最大宽度为10.8cm，重量约2.9kg。SBE 37-SI MicroCAT温盐深传感器的测量准确度非常高，例如温度范围在-5到30°C，精确度达到 0.0001°C，能在水深7000米的高压情况下也能测出所需要的精确的导航信息。SBE 37-SI MicroCAT与其它设备主要根据NMEA-0183标准来进行串口异步通信，交换数据，双向传输。它的外部接口是EIA RS-232，传输波特率可选择，范围由1200bit/s到38400bit/s。发送的字符码制为ASCII码，测量数据的传输的速率也可由输出的参数选定，每次测量数据输出的时间间隔范围由1.15秒到22.19秒。