波浪浮標(biāo)傳感器綜合測(cè)試系統(tǒng).pdf

1、海洋科學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,對(duì)其不同對(duì)象的研究依賴于不同的觀測(cè)技術(shù)。海浪是海洋科學(xué)研究的重要對(duì)象之一,利用波浪浮標(biāo)對(duì)海浪進(jìn)行表面測(cè)量是獲取海浪數(shù)據(jù)的重要手段,波浪浮標(biāo)是目前對(duì)海洋波浪進(jìn)行長期、實(shí)時(shí)、定點(diǎn)觀測(cè)的主要設(shè)備,浮標(biāo)通過其中的傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)波浪參數(shù)的測(cè)量,采集與初步處理。傳感器系統(tǒng)的測(cè)試是浮標(biāo)開發(fā)過程中的重要部分,傳感器系統(tǒng)在制造、裝配完成后必須進(jìn)行一系列的測(cè)試實(shí)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行全面的檢定以確定它的實(shí)際性能,同時(shí)經(jīng)過一段時(shí)間儲(chǔ)存

2、或使用的傳感器也需對(duì)其進(jìn)行復(fù)測(cè)。測(cè)試方法也在隨著儀器開發(fā)手段的進(jìn)步而飛速發(fā)展,其作為一個(gè)完整而獨(dú)立的系統(tǒng)在整個(gè)開發(fā)過程中發(fā)揮重要作用。
　　 本文依托課題:國家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),對(duì)波浪浮標(biāo)的傳感器測(cè)試系統(tǒng)做了系統(tǒng)地介紹,從理論依據(jù)到具體實(shí)現(xiàn),從經(jīng)驗(yàn)總結(jié)到方法改進(jìn)創(chuàng)新都作了完整的論述。
　　 傳感器位于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中非常重要的第一環(huán)節(jié),用于從被測(cè)對(duì)象獲取有用信息,并轉(zhuǎn)換為測(cè)量系統(tǒng)能夠接

3、收和處理的信號(hào),因此傳感器在穩(wěn)定性、精度等方面的表現(xiàn)關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的性能。
　　 傳感器測(cè)試方法的研究從傳感器一般特性入手,基于波浪理論分析及測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,從系統(tǒng)集成的角度出發(fā)測(cè)試順序從部分到整體,既要求各部分性能指標(biāo)又注重整體的精度和穩(wěn)定性等基本特性。在SZF波浪浮標(biāo)中,利用波高傾斜一體化傳感器、方位傳感器測(cè)得波高的各種特征值和對(duì)應(yīng)的波周期,以及浮標(biāo)隨波面縱傾、橫傾和浮標(biāo)方位的三組參數(shù),通過計(jì)算處理,得到波浪的傳播方向

4、。方位傳感器的測(cè)試基于對(duì)其結(jié)構(gòu)及工作原理的分析,誤差理論的研究,對(duì)原有的測(cè)試方法做了智能化改進(jìn)。給出了測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路,軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)處理,可將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在屏幕上還可以生成文檔用于后續(xù)處理。傾斜傳感器測(cè)試方法的研究基于對(duì)其獨(dú)特的波高傾斜一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以海浪理論以基礎(chǔ),結(jié)合浮標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,采用物理模型,對(duì)每一項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格反復(fù)的測(cè)試,給出了具體的操作步驟和注意事項(xiàng)。最后介紹了系統(tǒng)整體測(cè)試和精度分析,在深入分析研究準(zhǔn)確度