【摘要】：海洋觀測(cè)技術(shù)作為海洋開發(fā)等海洋活動(dòng)的基礎(chǔ),是各海洋強(qiáng)國競(jìng)爭(zhēng)最激烈的領(lǐng)域之一,而高性能的傳感器是實(shí)現(xiàn)海洋要素精確測(cè)量的前提。截止目前,國內(nèi)外均缺乏測(cè)量上升流的高性能傳感器,上升流的流速只有水平流流速的千分之一到百分之一,據(jù)此特點(diǎn),課題組設(shè)計(jì)了一種可測(cè)上升流的三維海流傳感器。本文設(shè)計(jì)的信號(hào)采集系統(tǒng)是該海流傳感器的重要組成部分。 本文首先分析了信號(hào)采集系統(tǒng)輸入信號(hào)的來源,確定十字彈性梁和微力放大裝置末端的應(yīng)變?yōu)檩斎胄盘?hào),并提出了分辨率不低于0.507uε的設(shè)計(jì)要求。因應(yīng)變無法直接測(cè)量,采用惠斯通全橋電路將應(yīng)變測(cè)量轉(zhuǎn)換為電壓測(cè)量。由于輸出的電壓信號(hào)十分微弱,易被噪聲“淹沒”,通過分析信號(hào)采集系統(tǒng)的噪聲來源,提出了減少模數(shù)轉(zhuǎn)換前置電路、采用高集成度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的設(shè)計(jì)思路�；凇�-△調(diào)制型模數(shù)轉(zhuǎn)換器抑制噪聲的優(yōu)異特性,選用AD7195作為系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 在分析海洋觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)后,采用潛標(biāo)系統(tǒng)作為海流傳感器的觀測(cè)平臺(tái),提出自容式和低功耗的設(shè)計(jì)要求。為減小傳感器密封腔的體積,采用標(biāo)稱電壓為3.7V的聚合物鋰電池,并設(shè)計(jì)了電壓變換電路；為提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度,采用高精度的參考電壓、比率測(cè)量技術(shù)和交流激勵(lì)技術(shù),設(shè)計(jì)了模數(shù)轉(zhuǎn)換電路并編寫了相關(guān)程序；為滿足自容式傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求,設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)電路；為滿足數(shù)據(jù)處理和測(cè)量人員根據(jù)不同海域海流特點(diǎn)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的需要,設(shè)計(jì)了Labview上位機(jī)程序；通過分析噪聲在系統(tǒng)中的耦合途徑,采用地線屏蔽和單點(diǎn)并聯(lián)接地等措施,提高了信號(hào)采集系統(tǒng)的抗干擾能力。 最后,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了信號(hào)采集系統(tǒng)的通信功能,并得到信號(hào)采集系統(tǒng)的誤差為±0.11uε。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的信號(hào)采集系統(tǒng)能夠滿足可測(cè)上升流的三維海流傳感器的設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

克服上述缺點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)探索，課題組設(shè)計(jì)了一種基于測(cè)量應(yīng)變的新式海流傳感器，其三維模型如圖2.1所示，信號(hào)采集系統(tǒng)安裝在密封腔內(nèi)。I 水乎方向，

本文編號(hào)：2546064