智能水环境监测装置电路优化设计研究

发布时间：2024-01-31 04:45

　　水资源是人类赖以生存的重要资源,对水环境的保护越来越受到人们的关注,水环境监测装置在其中发挥了至关重要的作用,对水环境监测装置的研究引起了专家学者的重视。随着科学技术的不断进步与发展,电子器件呈现出多元化、智能化、小型化、模块化的趋势,对底层电路设计优化、各功能模块接口电路设计优化、模块功体现和模块间协同工作,提高系统硬件整体性能显得尤为重要,这些电路的优化设计对水环境监测装置提高整体监测性能起到了积极的推动作用。本文主要针对智能水环境监测装置的最底层电路展开研究,主要包括:A.针对电路信号存在的不稳定因素,结合频域和时域,通过有约束优化算法、统计优化算法、模拟退火法等算法,对电路进行算法层面优化。B.针对水环境监测中pH、温度、浑浊度等几个重要参数,以模块为单位进行分析研究,利用算法,仿真,实验等技术对电源模块电路及各传感器模块电路进行优化,以便达到电路工作的最佳状态,并取得了最佳的运行效果。C.PCB板的设计从功耗、散热、体积等方面出发,充分考虑布线走向及元器件的摆放问题,以便装置能够发挥最佳性能。实验结果表明,经过电路及PCB设计优化后,智能水环境监测装置采集监测到的数据真实可靠...

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-2LM7805电源电路

青海师范大学硕士学位论文14图3-2LM7805电源电路3.2.2优化策略针对所设计的电路，能否满足要求，最后要体现在仿真的稳定性及最终产品的可用性上。在软件仿真方面，运用一款强大的电路设计和仿真工具TINA-TI，针对输出信号在直流、交流、瞬态、稳态、傅里叶及噪声等方面考虑[3....

图3-3交流（AC）传输特性

智能水环境监测装置电路优化设计研究15图3-3交流（AC）传输特性D.点击确定按钮，运行分析，振幅和相位与频率的关系如图3-4所示，奈奎斯特图如图3-5所示。实际窗口中显示的轴、刻度、背景网格颜色等可由用户根据需要进行编辑和设置。图3-4振幅和相位与频率的关系

图3-4振幅和相位与频率的关系

智能水环境监测装置电路优化设计研究15图3-3交流（AC）传输特性D.点击确定按钮，运行分析，振幅和相位与频率的关系如图3-4所示，奈奎斯特图如图3-5所示。实际窗口中显示的轴、刻度、背景网格颜色等可由用户根据需要进行编辑和设置。图3-4振幅和相位与频率的关系

图3-5奈奎斯特图

青海师范大学硕士学位论文16图3-5奈奎斯特图通过曲线可以得出，当频率为1KHz时，得到的信号增益最大，相位最合适，因此电路能够在此环境中发挥最佳性能。稳态分析是对电路达到稳定工作状态，所能发挥电路最佳性能的分析，对电源电路来说，作为装置的动力源泉，其稳定性显得尤为重要，因此对电....

本文编号：3890988