(一)技術領域

本發明創造涉及計量領域，具體設計水下二維環境下被測對象的速度、位移的計量。

(二)背景技術

目前，針對水下測速環境復雜、影響因素繁多，而現有的測速儀器又不能很好的達到試驗要求、適應水下測速環境，要不就是造價過高一般用戶承擔不起，這就給一些具體的課題研究帶來了很大的不便。此外市場上現有的拉繩傳感器產品(例如：美國CELESCO公司生產的PT系列、德國WAYCON型)，大多數是通過一根高柔性的不銹鋼芯同被測物體直接相連，應用恒力彈簧平衡原理，將直線運動轉換成旋轉運動，通過編碼器來獲得位置信息，其轉動機構用的不是恒力矩電機而是恒力彈簧，這就嚴重影響了應用的范圍，對于加速度大的情況下，可能發生不可恢復變形改變恒力，造成較大的測量誤差。

(三)發明內容

本發明創造的目的在于提出一種利用力矩電機恒張力原理的新型水下二維環境下的拉繩傳感器。

本發明創造的目的是這樣實現的：它包括測速機構和內部控制電路兩個部分，測速機構包括支架、設置在支架一端的箱體和設置在箱體內的繞線輪、測速力矩電機，測速力矩電機與繞線輪同軸設置，繞線輪上的拉繩直接與被測對象相連，內部控制電路設置在箱體內，測速力矩電機電連接內部控制電路，內部控制電路電連接外部上位機控制器。

本發明創造還有這樣一些技術特征：

1、所述的支架為T字形支架，箱體固定在支架末端；

2、所述的箱體由電機支架、聯軸器、繞線輪支架、外罩組成，測速力矩電機設置在電機支架上，通過聯軸器同軸連接測速力矩電機與繞線輪，繞線輪設置在繞線輪支架上；

3、所述的測速力矩電機配帶有光電編碼器，光電編碼器電連接內部控制電路；

4、所述的控制電路由主控制器電路、JTAG電路、電源模塊電路、復位/晶振電路、串口電路、QEP上拉電路、I/O口電路組成，其電連接關系為：主控制器電路U1的144、1、139、142、135、90、91腳分別與JTAG電路中的1、2、3、7、11、13、14腳相連；主控制器電路U1中標號為+3.3A、+3.3、AGND、GND分別與電源模塊電路中標號為+3.3A、+3.3、AGND、GND相連；主控制器電路U1中的133、11、10、123、124腳分別與復位/晶振電路中的RS#、PLLF、PLLF2、XTAL1、XTAL2腳相連；主控制器電路U1中的25、26腳分別與串口電路中的SCITXD_DSP、SCIRXD_DSP腳相連；主控制器電路U1中的83、79、88、81腳分別與QEP上拉電路中的QEP1、QEP2、QEP3、QEP4腳相連；主控制器電路U1的58、118、121、23、21、7、137、70、72、75、69、120、87、93、122、119、89、82、84腳分別與I/O口電路中的VCCP、MP/MC#、BOOT_EN#、XINT1、XINT2、PDPINTA、PDPINTB、CANRXD、CANTXD、CAP3、CAP6、READY、DS、RD#、ENA_144、BIO#、WE、IS、PS腳相連；

5、所述的主控制器電路由DSP芯片及其外圍電路組成，其電連接關系為：主控制器U1的73與J6的1腳相連；U1的3、28、41、49、66、76、85、95、97、125、128、140腳相連接GND；U1的4、29、42、50、67、77、86、95、129、141腳相連接+3.3；12、115、116腳接+3.3A；114、117腳接AGND；

6、所述的JTAG電路由雙排插座U3和電阻R6、R7組成，電阻R6連接在插座U3的13腳EMU0端，電阻R7連接在插座U3的14腳EMU1端，U3的1腳與主控制器U1的144腳相連，U3的2腳與主控制器U1的1腳相連，U3的3腳與主控制器U1的139腳相連，U3的7腳與主控制器U1的142腳相連，U3的11腳與主控制器U1的135腳相連，U3的13腳與主控制器U1的90腳相連，U3的14腳與主控制器U1的91腳相連；

7、所述電源模塊電路由電源轉換芯片、電源輸入端子J5、磁珠L1-L3、LED?V1-V2和濾波電容C14-C21組成，電源輸入端子J5連接外部電源；

8、所述復位/晶振電路由復位按鍵SW1，復位電阻R8，電容C8，20M無源晶振，起振電容C9、C7，鎖相環外接濾波器電容C5-C6和匹配電阻R9組成；

9、所述串口電路由串口轉換芯片MAX232A，串口母座J1和匹配電容C10-C13組成；