高精度电极式海水电导盐度计设计与开发

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1、斯义々戀相ｆ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文胜目：￥＾１度电极式海水电导盐度计设计与开发’ＴｈｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｄｅＴｙｐｅ英文巧目：ＣｏｎｄｕｃｔａｎｃｅＳａｌｉｎｏｍｅｔｅｒＨｉｇｈＰｒｅｃｉｓｉｏｎ作者：刘赛黎明：指导教师学位类别：全日制专业学位：巧制工程专业名称研究方向：智能信怎处理与智能控制２０１５：＾５＾３００谨ｌｉＵｔ论文献给我的父母和老师！

2、—刘赛高精度电极式海水电导盐度计设计与开发学位论文答辩日期：指导教师签字：，东—＇答辩委员会成员签字：／媒切Ａ戈７＇故ｊ义／多林Ｉ独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注＝如没有其他需要特别一声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书巧用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。

3、〇学位论文作者签名；爹签字日期；ｊｌ（Ｔ年ｔ月）９日刘学位论文版权使用授枚书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，有权保留并。向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅本人授权学校可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务（。保密的学位论文在解密后适用本授权书）女学位论文作者签名：￥

4、导师签字：私１－＾签字日期：＞日签字日期：年＾月：＞？月文日１又年＿￥ｆ１高巧巧电极式海水电导盐巧计设计ｌ３元发高精度电极式海水电导盐度计设计与开发摘要一海水盐度是海水中含盐量的标度，是海洋水文的重要要素之。海水盐度对海洋环境研究、水产养殖、盐化工业、能源探索等方面都具有十分重要的影响。随着海洋事业的迅速发展，对海水盐度的测量精度要求越来越高。对于海水盐度的测量方法主要包括：化学法、光学法、比重法、电导法、微波遥感法、基于光纤技术的测量法等一。其中，电导法是种较为快速、准确且适用于现场测

5、量的方法。其基本原理是通过测量海水的电导率，计算得到海水的盐度。本论文采用电导法一，设计了种基于电桥原理的高精度、全数字式盐度测量系统。该系统主要由高精度数字式电桥、数字式可编程激励源、高灵敏度数字检流计兰部分组成。商精度数字式电桥的两个上桥臂是由装有待测海水的电导池和装有标准海水的电导池组成，下桥臂是由可调精密电阻组成。为避免电导池中的海水在激励源直流分量的作用下产生极化，采用数字式可编程激励源产生频率为ＩｋＨｚ交变的对称梯形波作为电桥的激励电源。采用高灵敏度数字检流计检测电桥的输出电压。控制器根据检

6、流计的输出判断电桥的平衡状态，并调整下桥臂的精密电阻，直至电桥达到平衡。根据平衡时精密电阻的阻值，计算出待测电导池与标准电导池的电导率比值，进而计算出待测海水的盐度。、实现海水盐度商精度测量的关键技术包括：提商电桥激励波形的对称性提髙数字电桥可调精密电阻的分辨率、提岳数字式检流计的灵敏度和测虽精度。为实现上关键技术，盐度计测量系统的设计方案基于ＳＯＰＣ技术实现。系统主控制器为Ａｌｔｅｒａ公司ＣｙｃｌｏｎｅＩＩ系列的卧２Ｃ３５芯片。利用ＦＰＧＡ控制ＤＡ芯片产生幅值、频率、波形可控的数字式激励源，并通过高频变

7、压器进行隅离，提商激励波形的对称性一。测量电桥下桥背的精密电阻用款商精度的ＤＡ芯片实现，通过胖ＧＡ控制实现岳精度、数字、全自动调节电桥。为了提岳检流计的灵敏度和精度，采用低噪声放大电路对电桥输出电压进行放大，选用离精度的ＡＤ芯片，并利用同步采样精确控制采样点等方法。实验证明，该测呈方案具有测量精度高、稳定性好、测＊速度快的优点。关巧词：化度測量；电导率；巧字电桥；ＳＯＰＣ技术；同步采样内稍度屯巧乂巧水化甘盐巧计巧计ＩＪ开巧ＴｈｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｄｅ

8、ＴｙｐｅＣｏｎｄｕｃｔａｎｃｅＳａｌｉｎｏｍｅｔｅｒｗｉｔｈＨｉｇｈＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＳａｅｅａｗａｔｅｒｗｈｉｃｈｉｓｏｎｅｏｆ化ｅｉｍｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｌｉ