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《可測上升流的海流傳感器系統(tǒng)設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、110傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第3期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)03--0110--03可測上升流的海流傳感器系統(tǒng)設(shè)計張永杰(合肥工業(yè)大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院，安徽合肥230009)摘要：針對上升流引起的微弱信號在A／D轉(zhuǎn)換前容易被傳感器系統(tǒng)噪聲所淹沒的問題，將濾波、放大和A／D轉(zhuǎn)換電路采用集成芯片AD7195處理，減少分立器件噪聲，AD7195芯片內(nèi)部集成差分放大器、交流激勵和數(shù)字濾波器，同時具有24位高精度A／D轉(zhuǎn)換功能。通過
2、搭建實驗裝置，采集數(shù)據(jù)和分析，測試了系統(tǒng)準確度。實驗結(jié)果表明：該系統(tǒng)能夠識別輸入信號的誤差為±0．4V，滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：海流傳感器；AD7195；微弱信號中圖分類號：TH766文獻標識碼：A文章編號：1000-9787(2015)03-0110--03’1一)esi‘~n0InOCeancurrentSensorSVStem1tire0rmeasuringupwellingZHANGYong-jie(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnolog
3、y，Hefei230009，China)Abstract：AimingatproblemthatweaksignalcausedbyupwellingiseasilyoverwhelmedbysensorsystemnoisebeforeA／Dconversion，thefiltering，amplificationandA／DconversioncircuitsareprocessedadoptingintegratedchipAD7195，reducediscretedevicenoise，differentialamplifier，AC
4、excitationanddigitalfihersareintegratedinAD7195chip，butalsohasfunctionof24bithigh—precisionA／Dconversion．BybuildingexperimentalapparatUs，collectdatasandanalyze，testsystemaccuracy．Experimentalresultsshowthaterrorofthesystemisabletoidentifyinputsignalis±0．4trV．whichmeetsdesig
5、nrequirements．Keywords：oceancurrentsensor；AD7195；weaksignal0引言經(jīng)海流傳感器測量，上升流引起的電橋輸出電壓變化值在21世紀是海洋的世紀，作為一個海洋大國，中國政府V數(shù)量級。為了精確采集海流傳感器的微弱輸出信號，高度重視海洋的開發(fā)，我國已明確提出建設(shè)海洋強國的戰(zhàn)在前期研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種高精度的海流傳感略目標。上升流是海洋洋流的一種，當海水表層流場產(chǎn)器信號采集系統(tǒng)。生水平輻散時，海水表層以下產(chǎn)生沿直上升的海流，形成上1方案對比與選擇升流。上升流把深水區(qū)大量的海水營養(yǎng)鹽(磷酸鹽、
6、硝酸對于微弱信號的測量，常用的方法是先對信號進行預(yù)鹽等)帶到表層，為魚類提供了豐富的餌料，所以，上升流處理，再進行A／D轉(zhuǎn)換J。實驗的過程中發(fā)現(xiàn)，減少A／D顯著的海區(qū)多是著名的漁場。因此，研究上升流對開發(fā)轉(zhuǎn)換前的預(yù)處理電路可以降低噪聲，也就是減少模擬電海洋資源具有不可估量的價值。路，增加數(shù)字電路，同時考慮減少元器件數(shù)量，減少干擾目前國內(nèi)外的海流觀測儀器大都是在水平方向上考察源。流速，而專門針對上升流的測量儀器很少J。基于這種情在研究過程中，基于上述思路先后選擇了三種方案。況，前期，筆者已經(jīng)設(shè)計出了一種可測上升流的三維海流傳1．1采用AD771
7、4感器裝置，該裝置以電阻應(yīng)變片為敏感元件，應(yīng)變片電橋輸該調(diào)理電路的設(shè)計思路是儀表放大器和濾波電路構(gòu)成出信號隨海流的變化而變化，只需準確測量電橋輸出信號，信號預(yù)處理電路，處理后的信號由A／D轉(zhuǎn)換電路進行A／D就能夠精確地分析海流信息J。轉(zhuǎn)換。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)處理電路引入的噪上升流的流速非常小，大約只有l(wèi)O～一10cm／s_2J，聲是主要的干擾源之一，因此，改進了該設(shè)計。收稿日期：2014-07-23基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(41076061)第3期張永杰：可測上升流的海流傳感器系統(tǒng)設(shè)計1．2采用HX711引腳上使用lMn的
8、上拉、下拉電阻，防止短路?；趯Φ谝环N方案的分析，選擇HX711A／D轉(zhuǎn)換芯片AGm做進一步的實驗。HX711是一款高精度的24位A／D轉(zhuǎn)換芯片，集成了差分放大器和
