【摘要】：隨著各國對海洋的開發(fā)利用,我國也將海洋開發(fā)作為發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分。海洋中的各種現(xiàn)象和過程影響著海洋生物的生存,也影響著人類的海上活動。在現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展的今天,對海洋水文參數(shù)測量的更深入研究,單一參數(shù)的測量儀器已經(jīng)不能滿足需求,多水文參數(shù)測量儀成為研究者新的選擇。本文設計了一種可配置的攜帶式海水溫鹽深渾濁度測量系統(tǒng),能夠測量海水的溫度、電導率、壓力、濁度四個參數(shù),并通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機。本文針對溫度、電導率、壓力、濁度的測量原理和使用的方法進行了介紹,設計了四種參數(shù)的測量電路、信號處理電路,同時選擇了本系統(tǒng)的主控制器,作為系統(tǒng)的控制單元,用于測量結(jié)果的發(fā)送與接收等操作。為了能夠滿足測量系統(tǒng)的模塊化與可配置設計,使各個測量系統(tǒng)能夠作為單獨的測量系統(tǒng)獨立工作,每個測量系統(tǒng)使用獨立的處理器,選擇ADuCM360作為溫度和壓力測量的各自的模數(shù)轉(zhuǎn)換和控制單元,選擇TMS320F28377S作為濁度和電導率測量系統(tǒng)各自的ADC和控制器,使用STM32F769作為系統(tǒng)的主控制器。針對信號采集,設計了溫度測量的采集電路、電導率測量的激勵和接收電路、壓力測量的恒流源激勵和測量放大電路、濁度測量的LED激勵電路和接收電路,此外針對系統(tǒng)的通信,還設計了各測量系統(tǒng)的電源電路、通信電路,同時還有主處理器的存儲電路、實時時鐘電路。軟件方面,分模塊設計了主控系統(tǒng)和測量子系統(tǒng)的程序,包括ADC采集程序、通信程序、命令解析與執(zhí)行程序、存儲程序等。使用ADC采集程序采集到傳感器數(shù)據(jù)后,在各自處理器中進行計算,得到溫度、電導率、壓力、濁度的結(jié)果。數(shù)據(jù)采集之后,將計算結(jié)果通過RS232接口發(fā)送到主控制器,主控制器接收到數(shù)據(jù)后,根據(jù)命令選擇是否將數(shù)據(jù)存儲于FLASH或?qū)?shù)據(jù)直接上傳到PC機。通過最終的調(diào)試,完成了系統(tǒng)的功能,達到了測量目的,滿足測量要求。
【圖文】：

電極式和感應式。常見的電極式傳感器根據(jù)電極的七電極。電極數(shù)目越多，電路就越復雜，，設計起來的電極材料一般為高純度鉑金，測量時將電導池完的電壓信號施加在電極兩端。通過測量流經(jīng)電導池并與相應的電導池常數(shù)相乘得到電導率。電解質(zhì)溶電化學系統(tǒng)，為防止極化效應，電極式測量的激勵阻電容的串并組合網(wǎng)絡[19]，如圖 2.4。RxCxC0圖 2.4 電導池簡化示意圖Cx>>C0。在使用高頻激勵的情況下，Cx可以忽略，電導率傳感器具有高靈敏度、大測量范圍、輸出信、工藝復雜、成本高、容易極化、容易污染的不足

I3DUsK圖 2.7 惠斯通電橋示意圖被測電阻 Rx組成惠斯通電橋，使用直流電 兩端接上檢流計 G，對接有檢流計兩端的計中沒有電流，此時電橋平衡，故有 Ie=0得到 Rx=(R1R3)/R2。電流計 G 兩端的電位31 2 3xo BC DC s xR RU U U U R R R R 2 1 31 2 3( )( )xo sxR R R RU UR R R R ，對應電橋平衡狀態(tài)。由于受到外力的影可以根據(jù)得到的電壓求得壓力。力傳感器有多種分類，如：硅壓力傳感器
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH766

【參考文獻】

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1 周敏;葛興時;;三線制及四線制熱電阻測量方法的探究[J];工業(yè)計量;2015年03期

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3 王麗;;散射式水下濁度測量方法的研究[J];國外電子測量技術(shù);2012年09期

4 藍集明;熊剛;張海燕;;幅相二元距離加權(quán)的自適應滑動平均濾波[J];計算機工程與應用;2012年10期

5 ;用于AD9834波形發(fā)生器的幅度控制電路[J];電子技術(shù)應用;2011年08期

6 容蘭;王U喲

本文編號：2691873