波浪傳感器數(shù)據(jù)采集及檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、海洋儀器設(shè)備是人類認(rèn)識(shí)海洋、開發(fā)利用海洋資源和保護(hù)海洋環(huán)境的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。今天,海洋技術(shù)和海洋儀器設(shè)備已成為衡量海洋國(guó)家綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。在海洋監(jiān)測(cè)的所有要素中,波浪是最基本最重要也是最復(fù)雜的一種。因此,研究和開發(fā)波浪觀測(cè)儀器就顯得尤為重要。在眾多的海洋波浪監(jiān)測(cè)技術(shù)中,由中國(guó)海洋大學(xué)研制的波浪傳感器獲得了廣大海洋工作者的認(rèn)同。波浪傳感器不僅可以用在小型波浪浮標(biāo)上,其典型代表就是SZF型波浪浮標(biāo);它還可以用在大型海洋資料浮

2、標(biāo)上,國(guó)家海洋局東海分局管轄的QF201大型海洋資料浮標(biāo)中對(duì)波浪的觀測(cè),就是使用的該波浪傳感器,到寫本文為止,一切運(yùn)行良好。
　　 本文依托課題:一是國(guó)家863計(jì)劃海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)成果標(biāo)準(zhǔn)化工程項(xiàng)目:波浪方向浮標(biāo);二是中國(guó)海洋大學(xué)和國(guó)家海洋局東海分局合作開發(fā)的大型海洋資料浮標(biāo)項(xiàng)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(gè)組成部分的構(gòu)成和設(shè)計(jì)原理,重點(diǎn)解決了各個(gè)組成部分的檢測(cè)方法改進(jìn)設(shè)計(jì),包括軟件編寫,部分硬件電路圖的設(shè)計(jì)和

3、實(shí)現(xiàn)。
　　 本文中的波浪傳感器采用重力加速度原理進(jìn)行波浪測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)波高、波周期和波向的測(cè)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(duì)電路的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各個(gè)主要模塊的主要功能進(jìn)行了闡述。另外,在兩個(gè)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(jì)算方法。
　　 檢測(cè)方法的好壞,對(duì)波浪傳感器的性能穩(wěn)定性,測(cè)量精度都有很大的影響。在原有檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行新的檢測(cè)方法的探索和研究是本文的重點(diǎn)。在對(duì)波高傾斜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測(cè),針對(duì)采集板是模擬信號(hào),我們將其進(jìn)行數(shù)字化處理,利用計(jì)算機(jī)中的軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(shì)。在進(jìn)行方位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測(cè)時(shí),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)