水体体散射函数测量仪数据采集系统的设计
文献类型：学位论文
| 作者 | 徐聪辉 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 李彩,余景 |
| 关键词 | 体散射函数，水色遥感，硅光电倍增管，多通道数据采集系统 |
| 学位名称 | 专业学位硕士 |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | The Design of a Data Acquisition System for Volume Scattering Function Measuring Instrument of Water |
| 英文摘要 | 水体体散射函数表征光在水体中某一散射体上散射光的角度分布状况，是描述水体散射特性的重要固有光学参数，在水色遥感、水环境监测与保护、海气交互过程研究、水下军事目标跟踪等领域具有十分重要的意义。覆盖0°~180°的水体广角体散射函数测量一直以来都是棘手的国际难题，其中一个重要原因就是散射光信号的强方向性(同一水体不同角度的体散射可相差6个量级，同一角度不同水体的体散射相差可达4个量级)，本选题基于广角水体体散射函数国内外发展的现状与局限，结合近年来新兴发展起来的高灵敏度、宽动态范围光电探测器件－硅光电倍增管(SiPM)，研发0°~180°范围内17个角度体散射函数快速剖面测量仪，并同步支持水体衰减系数同步测量。 测量仪基于阵列式探测原理所设计，为更好的接收并处理宽动态范围散射光信号，对探测器视场角做特殊适应性设计；为提高测量灵敏度及动态范围，采用硅光电倍增管对散射光信号进行探测；为避免背景光影响，光源进行了频率调制，探测端同频率解调，并经整流、放大、滤波等信号预处理。数据采集系统基于32位模数转换器-ADS1262与嵌入式单片机-STM32所设计，可实现19路模拟信号的高精度实时采集量化及自容式存储，对ADS1262进行参数优化后可确保完成19通道散射信号在满足10Hz测量频率的前提下，测量有效位数可达22.5位，满足测量精度要求。仪器自带深度及温度探头，支持自动测量及人工测量两种工作模式。在自动测量模式下，根据实时采集的深度信息进行自判自控式采样，采样数据可根据需要实时或后下载至上位机进行分析和处理，人工测量模式即通过上位机指令控制实现。上位机自动分析软件与下位机相配合可实现数据实时传输、数据文件下载与删除、数据三维显示等功能。通过对数据采集系统的配置与优化，以及光通量探头的辐射定标，在实验室环境下进行了实验论证，定标结果满足测量仪的高测量频率、高灵敏度、宽动态范围等设计要求。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18070]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（硕士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐聪辉. 水体体散射函数测量仪数据采集系统的设计[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。