海洋温度记录器校准算法研究及客户端软件设计
海洋中蕴藏着丰富的物质和能量。随着世界粮食和能源危机的不断加剧，加快研究海洋和深入认识海洋更是迫在眉睫。海洋监测技术是海洋技术的重要组成部分，人类认识海洋的主要手段靠海洋监测技术。海洋监测技术的发展与海洋仪器密切相关，大力发展海洋探测技术和监测技术，就必须要大力发展海洋仪器。 温度是工农业生产和科学试验中需要经常测量和控制的关键参数，海水温度是我们研究海洋的最重要的物理量之一。目前市场上用于海水温度测量的水温仪中，国外的仪器占主导。研制具有自主产权的高精度低功耗水温仪对于我国海洋温度监测意义重大。 客户端软件是海洋温度记录器的重要组成部分，该部分性能影响着用户对温度记录器的使用。本文以自行设计研发的海洋温度记录器为基础，详述了设计开发客户端软件的过程。首先介绍了温度记录器的设计，从硬件和软件两个方面介绍了温度记录器的整体设计，重点介绍了热敏电阻的特性，通信协议与存储协议。这是客户端软件的基础。然后介绍了NTC热敏电阻的校准算法，比较了各种校准算法的优劣。经过验证，使用8个点的最小二乘法拟合，Hoge-2公式拟合误差在±0.01℃以内，满足海洋温度测量的要求，故客户端软件选用Hoge-2方程作为热敏电阻的校准方程。选择Hoge-2公式拟合温度的倒数与AD采样值之间的关系，取得较高的可靠精度。最后是客户端软件的设计及实现。客户端软件采用分层模式设计客户端软件整体架构，提出了一种海洋仪器客户端软件的通用设计方法。这种分层的设计方法将不同的功能独立开来，有利于软件的升级与维护，也方便了代码的编写。 未来客户端可在两个方面加以改进。首先研究更加准确的校准方法。使得客户端对温度的校准更加准确，计算更为简单。其次，优化控制层的状态机执行序列，提高客户端软件的工作效率。
海洋检测;温度记录器;校准算法;客户端;软件设计
中国海洋大学
硕士
计算机应用技术
栾新
2013
中文
P716.12
62
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）