海流传感器微弱信号检测系统的研究

发布时间：2020-07-05 00:35

【摘要】：海流是海洋水文气象环境的重要参数之一,它对全球气候变迁、海岸侵蚀、海洋生物等起着重要的作用,因此对海洋流场的测量一直是海洋科技工作者所关注的焦点,研制高性能的海流传感器是海流测量技术发展的主要方向。 本论文研究设计了一个可测上升流的海流传感器微弱信号检测系统。上升流引起的信号属微弱信号范畴。为此本文首先总结了微弱信号检测的相关理论,得出检测微弱信号的关键是降低噪声,提高信噪比。进而提出了减少元器件降低器件噪声和采用内置差分放大器的高精度增量调制型AD转换器抑制温漂降低量化噪声的方法,提高系统的信噪比。最终针对海洋的特殊环境,以自容式系统的要求设计了系统的硬件和软件,其中采用比率测量消除了电源性能对系统精度的影响,采用数字滤波提高了数据的准确度,采用单元存储方式取代AT45DB041存储芯片页存储方式,并分析了系统的功耗和存储时间。从低功耗、低噪声、高精度、高集成度的角度出发选择芯片,设计了以HX711数模转换芯片为核心的低功耗、电池供电的海流传感器微弱信号检测系统。按照电磁兼容的设计原则制作了实验电路PCB,并对系统的准确度进行了实验测试,分析了系统的性能,验证了检测系统检测微弱信号的可行性。 为了便于分析和保存数据,设计了Labview显示界面,通过二维图可直观的观测数据变化趋势,以EXCEL文件格式自动保存的数据方便了后续的数据处理。为了增强显示界面的可移植性,生成了显示界面的可执行和可安装文件。 本项目的研究工作为海流传感器在实际中的应用提供了重要的支持。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P716.2

【参考文献】

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本文编号：2741813