一种新型波高测量系统的设计

李木国,刘建合,2,杜 海

(1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024; 2.大连理工大学 控制科学与工程学院，辽宁 大连 116024)

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为了准确地研究波浪对实验水池或水槽中物理模型的作用，需要对波浪的变化进行精准地测量，只有这样才能对后续的研究提供高质量的数据和可靠的分析结果，所以一种高精度、高灵敏度的波高测量系统是十分重要和必要的。

波高测量方法实际上是一种液位动态检测技术，而液位检测技术一直被国内外相关领域研究人员视为工业应用研究的重点之一。虽然液位测量的研究已经有了较长的历史，但是由于被测液体性质及储存环境的多样化，导致液位检测问题变得复杂，因而关于液位检测的技术也在不断地更新[2]。当被测液体液位发生变化时，液位检测技术能够把物理量变化与电信号变化相联系，实现液位到检测信号的转换[3]。目前液位测量方法有二十余种[4]，其中包括压力式液位传感器、超声波液位传感器、电容式液位传感器等。电容式液位传感器以其成本低、结构简单、动态特性良好、测量精度高的特点，成为海工实验室波浪测量时最常用的方法[5]。目前，大多数电容式液位传感器[6-8]是通过信号调理电路将传感器的电容值转化为微弱的电压信号，再运用放大电路放大电压信号，经过A/D转换器将信号送入微处理器，这种方式虽然成功地将水位变化转化为电信号的变化，但容易在放大有效信号的同时也放大干扰信号。……