【摘 要】
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海洋测量是海洋科学发展的根本。海水的基本性质参数,温度、深度、盐度,所对应的温度、压力、电导率是海洋的基本测量量。目前,由于成本和便携性的限制,以及硬件老化和设备碰
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海洋测量是海洋科学发展的根本。海水的基本性质参数,温度、深度、盐度,所对应的温度、压力、电导率是海洋的基本测量量。目前,由于成本和便携性的限制,以及硬件老化和设备碰撞等都会影响测量精度,需要定期对设备进行检定与校准。本文设计并实现了一种基于虚拟仪器的温盐深测量仪的校准与检定系统,其中可以通过配置数字电位器来模拟海洋环境参数的变化,完成系统的功能性验证。该设备在经标准设备检定后,与温盐深测量仪(被校准设备)对同一海水环境进行测量,可通过上位机借助曲线拟合法来完成对测量仪器的校准工作。本文在研究常见温度、压力、电导率传感器工作原理的基础上进行等效传感器(传感器测量模型)的设计;结合系统的性能要求,设计系统的硬件部分电路及软件程序;基于盐度和电导率理论设计算法,解算出相应参数值;选择G语言在LabVIEW环境下完成双串口传输上位机界面的编写,实现校准参数的求取。其中要以低漂移、低噪声、高精密为原则进行器件选型,控制器选择TM4C1294,A/D转换器选择ADS1262。根据系统的功能需求,设计基于TM4C1294的主控电路、传感器的测量模型、基于ADS1262的A/D采集电路、信号调理电路、通信电路和供电电源电路;设计主程序、信号采集处理程序、数据通信程序。在硬件电路经焊接及与软件部分进行联调后,先选择与SBE37-SI CTD进行对比试验的方式完成系统的自校准,即被标准设备检定。再以此为标准,对实验室现有的CTD测量仪进行校准实验,以提高其测量精度和准确度,也可判定其检定结果是否合格。最终结果表明:系统的预期功能可以实现。
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