溫鹽深傳感器設(shè)計及其數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究.pdf

1、海洋是全球生命支持系統(tǒng)的重要組成部分,也是人類社會可持續(xù)發(fā)展的寶貴財富。隨著陸地資源短缺、人口膨脹、環(huán)境惡化等問題的日益嚴(yán)峻,各沿海國家紛紛把目光投向海洋,加快了對海洋的研究開發(fā)和利用。而溫鹽深傳感器是獲取海水溫度、鹽度和深度等基本水文信息主要的工具,對于研究海洋環(huán)境和資源、氣象監(jiān)測、海洋漁業(yè)開發(fā)及國防軍事科技等領(lǐng)域起著非常重要的作用,因此,開展溫鹽深傳感器測量系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)研究具有重要的意義。
　　首先論文依據(jù)研究的背景意義,分

2、析了國內(nèi)外溫鹽深傳感器發(fā)展及研究現(xiàn)狀,并對各個參量的測量原理進(jìn)行分析,提出了溫鹽深傳感器的總體設(shè)計方案和系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo),采用了STM32微處理器以及mC/OS-II操作系統(tǒng)搭建了溫鹽深傳感器測量系統(tǒng)的開發(fā)平臺。
　　其次設(shè)計一個便攜式的溫鹽深傳感器測量系統(tǒng)。采用模塊化的設(shè)計思想,將研究工作分為硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和數(shù)據(jù)處理三個部分。在硬件電路設(shè)計中,采用STM32微處理器作為核心控制板的芯片,進(jìn)行了溫度采集電路、鹽度采集電路和深度采集

3、電路設(shè)計等。溫度采集采用鉑電阻溫度傳感器,可以快速準(zhǔn)確的獲取海水的溫度;鹽度采集使用電導(dǎo)率法測量,從而達(dá)到測量精度高和易于現(xiàn)場測量的目的;深度采集采用壓力傳感器,可以方便計算出海水的深度。在軟件設(shè)計中,對mC/OS-II操作系統(tǒng)進(jìn)行移植,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)資源的管理和功能的拓展;并在應(yīng)用程序的開發(fā)中加入數(shù)字濾波算法來實(shí)現(xiàn)對噪聲和干擾的消除,從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集。在數(shù)據(jù)處理中,針對傳感器自身的非線性特性,利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對鉑電阻溫度傳