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文檔簡介
1、海洋儀器設備是人類認識海洋、開發(fā)利用海洋資源和保護海洋環(huán)境的重要物質基礎。今天,海洋技術和海洋儀器設備已成為衡量海洋國家綜合國力和科學技術水平的重要標志。在海洋監(jiān)測的所有要素中,波浪是最基本最重要也是最復雜的一種。因此,研究和開發(fā)波浪觀測儀器就顯得尤為重要。在眾多的海洋波浪監(jiān)測技術中,由中國海洋大學研制的波浪傳感器獲得了廣大海洋工作者的認同。波浪傳感器不僅可以用在小型波浪浮標上,其典型代表就是SZF型波浪浮標;它還可以用在大型海洋資料浮
2、標上,國家海洋局東海分局管轄的QF201大型海洋資料浮標中對波浪的觀測,就是使用的該波浪傳感器,到寫本文為止,一切運行良好。
本文依托課題:一是國家863計劃海洋監(jiān)測技術成果標準化工程項目:波浪方向浮標;二是中國海洋大學和國家海洋局東海分局合作開發(fā)的大型海洋資料浮標項目。論文介紹了波浪傳感器的系統(tǒng)組成,然后分別介紹了各個組成部分的構成和設計原理,重點解決了各個組成部分的檢測方法改進設計,包括軟件編寫,部分硬件電路圖的設計和
3、實現(xiàn)。
本文中的波浪傳感器采用重力加速度原理進行波浪測量,主要有波高傾斜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、方位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、主板處理系統(tǒng)組成,實現(xiàn)對波高、波周期和波向的測量。在波高傾斜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中介紹了重力加速度傳感器和傾角傳感器的性能、安裝方式、工作原理及系統(tǒng)的組成。在方位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,介紹了方位傳感器的選擇、安裝、工作原理,對電路的總體結構設計及各個主要模塊的主要功能進行了闡述。另外,在兩個采集系統(tǒng)介紹中給出了到主板后波高、波周期、波
4、向的計算方法。
檢測方法的好壞,對波浪傳感器的性能穩(wěn)定性,測量精度都有很大的影響。在原有檢測方法的基礎上,進行新的檢測方法的探索和研究是本文的重點。在對波高傾斜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測,針對采集板是模擬信號,我們將其進行數(shù)字化處理,利用計算機中的軟件實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)繪圖。軟件程序使用的是VC++6.0和MATLAB聯(lián)合編寫,發(fā)揮各自的優(yōu)勢。在進行方位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測時,由于系統(tǒng)存在較大的非線性誤差,采用引入修正值法,大大減小了系統(tǒng)
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