Patent RU-79341-U1 (RU)
Title: Система сбора информации для донных измерений в сверхнизкочастотном диапазоне
IPC: G01V1/38
Filed: 2008-03-25
Granted: 2008-12-27
Abstract: Система сбора информации, содержащая узел управления, накопитель данных, часы реального времени, от одного до восьми измерительных узлов, снабженных усилителями и отдельными источниками питания, отличается тем, что в качестве узла управления использован микроконтроллер, работающий под управлением специализированной программы и снабженный, по меньшей мере, двумя интерфейсами USART, одним SPI и одним I2C, при этом в качестве накопителя информции использованы два цифровых накопителя FlachCard типа CD или ММС, подключенные к шине SPI, причем предусмотрен переключатель, присоединенный к портам микроконтроллера и реализующий выбор первого или второго накопителя, кроме того, предусмотрено подключение к шине SPI от одного до восьми гальванически развязанных измерительных узлов, работающих от одного тактового генератора, причем каждый узел содержит инструментальный усилитель измеряемого сигнала, реализованный по схеме МДМ, 24-х битный аналого-цифровой преобразователь, источник опорного напряжения, источник питания и схему гальванической развязки, кроме того в состав системы сбора информации введены высокоточные часы реального времени, осуществляющие обмен данными с микроконтроллером по шине I2C и подающие на микроконтроллер импульсы с частотой 1 Гц и частотой 32 кГц для осуществления синхронизации с UTP, также в состав системы сбора информации входит GPS-приемник подключаемый к шине USART0 и устройство для подключения GPS приемника, содержащее гальваническую развязку, преобразователь уровней электрических сигналов к протоколу RS-232, источник опорного напряжения и источник питания, причем предусмотрена передача секундных импульсов с GPS на порт микроконтроллера, кроме того, система сбора информации для обмена данными и командами с внешним устройством по шине USART1,  
     включает узел, в состав которого входит гальваническая развязка, преобразователь уровней электрических сигналов к протоколу RS-232 и стабилизатор напряжения, также предусмотрено герметичное исполнение системы сбора информации позволяющее производить погружение на глубины до 200 метров. Использование заявленного устройства обеспечивает следующие особенности цифровой регистрации: 1. одновременную цифровую запись напряжения с 8-ми каналов имеющих разрядность 24 бита; каналы являются полностью гальванически развязанными, каждый канал имеет отдельный источник питания; 2. объем устройства цифрового хранения данных может составлять более 16 Гб; 3. точность синхронизации при подключенном узле передачи данных с GPS и условиях, обеспечивающих штатную работу GPS-приемника составляет 1/32000 секунды; при отключенном узле передачи данных с GPS погрешность синхронизации определяется температурой и давлением окружающей среды и может быть уменьшена за счет статистических оценок по рядам наблюдений при подключенном узле передачи данных с GPS; 4. при использовании микросхемы АЦП AD7793 частота оцифровки лежит в пределах 4,17-470 Гц, измеряемое напряжение является псевдо-биполярным (pseudo bipolar mode), минимальный шум АЦП составляет 40 нВ и зависит от условий внешней среды, максимальный диапазон входных напряжений составляет ±2,5 В; 5. при использовании микросхемы инструментального усилителя AD8535 коэффициент усиления входного сигнала может, при монтаже платы, устанавливаться от 0,1 до 10000, максимальный диапазон входных напряжений составляет ±2,5 В.