抛弃式海水声速仪测量电路系统的设计及研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:chezhenmen
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海洋声速测量技术是现代海洋事业发展的基础,是海洋研究开发的关键技术之一,该测量技术目的是用来精确测量海水中声速的变化,并获得某一海域声速剖面数据。相比较其它声速测量系统,抛弃式测量系统产品具有成本低廉、使用简单、方便等优点。其广泛在海洋气象、水文等领域有着广泛的应用,因而设计一个高精度的声速测量电路系统具有重要的经济和社会意义。本文是在了解抛弃式海洋声速测量技术发展现状的基础上,研究了大量的相关文献,分析了环鸣法测声速的基本原理,根据系统的用途和性能要求,设计了测量声速系统的整体方案,全面论述了系统的设计思想、硬件结构、软件流程及关键技术的解决方案等,最终设计了一种高精度声速测量系统的探头装置。系统电路主要采用AVR单片机以及MAXⅡ系列CPLD作为整个控制系统的核心。单片机负责相关命令的操作,作为整个控制系统的中枢,CPLD对电路进行时序控制、对脉冲进行等精度测频以及传递相关频率信息。在模拟电路中,采用高压窄带脉冲信号激励换能器使其发射超声波,接收电路采用选频放大电路对返回微弱超声信号进行接收。同时,系统还增加了一些硬件和软件抗干扰设计,使系统能够更好、更稳定的工作。各级运放放大器使用单电源,降低系统总功耗。本文为进一步对研究海洋声速测量技术提供了一定的启示,希望此文对相关研究的工作者带来帮助。
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