双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置及方法，涉及生物检测设备领域，双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置包括支架、升降台和数据采集模块，支架的上端与霍尔检测模块连接，且设置有柔性薄板，柔性薄板远离支架的一端设置有磁铁，支架适于调节霍尔检测模块的高度；升降台设置于柔性薄板的下方；数据采集模块与霍尔检测模块电连接，适于采集霍尔检测模块输出的电信号，并将电信号转化成数字信号发送至计算机进行处理。本发明专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，能够对霍尔元件的非线性进行校正和补偿，从而提高测量精度；通过使用微调精密升降台和高精度数据采集模块保证标定数据的精度。

【技术实现步骤摘要】
双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置及方法
本专利技术涉及生物检测设备领域，尤其涉及一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置及方法。
技术介绍
双壳类水生生物行为是反应海洋生态环境质量的有效指标。双壳类水生生物能够敏锐感知到海水水体环境的变化，通过生理生化反应来指示海水中污染物的浓度，从而实现海水中有毒有害污染物的监测预警。双壳类水生生物的双壳张合距离、状态和频率是最典型的行为指示，使用霍尔元件与磁铁配合可以对该行为进行有效监测。霍尔元件基于霍尔效应进行工作，当电流垂直于外磁场通过半导体时，垂直于电流和磁场方向会产生附加电场，从而在半导体两端产生电势差。霍尔元件与磁铁配合测距，具有体积小、重量轻、功耗低、非接触等优点，适合海水中双壳类生物行为的原位监测。现有利用霍尔元件作为传感探头的双壳类水生生物行为监测装置中，一部分只检测生物双壳张合产生的开关信号，并未标定具体的张合距离；另一部分则根据霍尔元件的基本原理，对生物开合距离和霍尔元件输出电势进行简单的线性标定。但在实际使用中，由于霍尔元件半导体的固有属性和制造工艺限制，当生物双壳距离变化时，霍尔原件输出电势与相应的距离并非呈线性关系，存在一定的非线性误差。因此，目前缺乏一种双壳类水生生物行为监测传感探头的精细标定方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置及方法，用以解决现有技术中双壳类水生生物行为监测装置存在测量精度低的问题。本专利技术提供一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述标定装置包括：霍尔检测模块；支架，所述支架的上端与所述霍尔检测模块连接，且设置有柔性薄板，所述柔性薄板远离所述支架的一端设置有磁铁，所述支架适于调节所述霍尔检测模块的高度；升降台，设置于所述柔性薄板的下方；数据采集模块，与所述霍尔检测模块电连接，适于采集所述霍尔检测模块输出的电信号，并将电信号转化成数字信号发送至计算机进行处理。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，还包括：垫块，所述垫块设置于所述升降台的工作台面，且位于所述磁铁的下方。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述垫块的上表面和下表面均平行于所述升降台的工作台面。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述支架包括：升降座，所述升降座设置于所述升降台的一侧；塑料杆，所述塑料杆的下端插入于所述升降座的上端，并通过旋钮固定，所述塑料杆的上端分别与所述霍尔检测模块、所述柔性薄板连接。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述霍尔检测模块包括：壳体，与所述塑料杆的上端连接；霍尔元件，设置于所述壳体内，且位于所述磁铁的正上方；检测电路，设置于所述壳体内，且分别与所述霍尔元件、所述数据采集模块电连接。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述升降台为Z轴微调精密升降台，所述Z轴微调精密升降台的材质为铝合金。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，所述Z轴微调精密升降台的行程为20mm，所述Z轴微调精密升降台的精度为0.03mm。本专利技术还提供一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定方法，所述标定方法包括以下步骤：步骤S1，调节支架和升降台的高度，以使磁铁与霍尔检测模块接触，并记录此时霍尔检测模块输出的电压值X1(0)；步骤S2，将升降台的高度按照每次L进行降低，并记录每次高度降低后霍尔检测模块输出的电压值X1(i)，其中i代表升降台的高度降低次数；步骤S3，重复上述步骤S1和步骤S2，并记录每次高度降低后霍尔检测模块输出的电压值Xn(i)，其中n代表重复的次数；步骤S4，计算处于相同高度时n组电压值的平均值Xmean(i)；步骤S5，利用拟合算法对平均值Xmean(i)进行算法处理，得到标定公式及曲线。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定方法，所述调节支架和升降台的高度以使磁铁与霍尔检测模块接触包括：调节支架的高度，以使柔性薄板远离支架的一端的下表面与垫块上表面接触；调节升降台的高度，以使磁铁与霍尔检测模块接触。根据本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定方法，i＝28，n＝5，L＝0.5mm。本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，能够对霍尔元件的非线性进行校正和补偿，从而提高测量精度；通过使用微调精密升降台和高精度数据采集模块保证标定数据的精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定方法的流程示意图；图3是本专利技术提供的拟合曲线的示意图。附图标记：100、霍尔检测模块；101、升降台；102、数据采集模块；103、垫块；104、升降座；105、塑料杆；106、柔性薄板；107、磁铁；108、信号传输线缆。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：/n霍尔检测模块；/n支架，所述支架的上端与所述霍尔检测模块连接，且设置有柔性薄板，所述柔性薄板远离所述支架的一端设置有磁铁，所述支架适于调节所述霍尔检测模块的高度；/n升降台，设置于所述柔性薄板的下方；/n数据采集模块，与所述霍尔检测模块电连接，适于采集所述霍尔检测模块输出的电信号，并将电信号转化成数字信号发送至计算机进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：
霍尔检测模块；
支架，所述支架的上端与所述霍尔检测模块连接，且设置有柔性薄板，所述柔性薄板远离所述支架的一端设置有磁铁，所述支架适于调节所述霍尔检测模块的高度；
升降台，设置于所述柔性薄板的下方；
数据采集模块，与所述霍尔检测模块电连接，适于采集所述霍尔检测模块输出的电信号，并将电信号转化成数字信号发送至计算机进行处理。


2.根据权利要求1所述的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，还包括：
垫块，所述垫块设置于所述升降台的工作台面，且位于所述磁铁的下方。


3.根据权利要求2所述的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，所述垫块的上表面和下表面均平行于所述升降台的工作台面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，所述支架包括：
升降座，所述升降座设置于所述升降台的一侧；
塑料杆，所述塑料杆的下端插入于所述升降座的上端，并通过旋钮固定，所述塑料杆的上端分别与所述霍尔检测模块、所述柔性薄板连接。


5.根据权利要求4所述的双壳类水生生物行为监测传感探头的标定装置，其特征在于，所述霍尔检测模块包括：
壳体，与所述塑料杆的上端连接；
霍尔元件，设置于所述壳体内，且位于所述磁铁的正上方；
检测电路，设置于所述壳体内，且分别与所述霍尔元件、所述数据采集模块电连接。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婧茹，陈龙，孔祥峰，张天鹏，荀小罡，高楠，郭翠莲，刘岩，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37