[发明专利]海洋电场传感器测试系统及测试方法

说明书

本发明提出一种海洋电场传感器测试系统及测试方法，属于海洋电场传感器测试技术领域，其能够进行多指标测试。该测试系统包括信号发生器、测试箱、测试电路和数据采集记录子系统，其中，测试箱包括外箱和内箱，外箱与内箱之间为恒温水浴，内箱装有盐水并设有导电板；测试电路包括第一采集端和第二采集端，第一采集端连接待测传感器第一电极，待测传感器第二电极连接第一单刀双置开关，第二采集端连接第二单刀双置开关，两个单刀双置开关的一个接线端对应连接、另一个接线端之间连接第一电阻，第二单刀双置开关与第一采集端之间连接第二电阻；数据采集记录子系统包括连接于第一采集端和第二采集端之间的数据采集模块，还包括主控模块和监控模块。

技术领域

本发明属于海洋电场传感器测试技术领域，尤其涉及一种海洋电场传感器测试系统及测试方法。

背景技术

海洋电磁场探测技术目前被广泛应用于海洋环境探测、海洋油气资源探测、水下目标监测等，海洋电场传感器是海洋电磁探测的重要工具。由于水下电场信号极其微弱，且电场频率极低，电场传感器的电位漂移和噪声等将严重影响海洋电场测量的准确性。根据海洋电磁探测需求，海洋电场传感器要求具有低噪声、低漂移、低极差、低阻抗、高小信号响应等。因此，海洋电场传感器的测试评估对于海洋电场探测至关重要。

海洋电场传感器的测试指标主要包括：噪声、漂移、极差、阻抗、小信号响应等。目前噪声测试主要采用商业用低噪声放大器结合动态信号分析仪进行测试，该测试方案成本高，且不能完全匹配电场传感器的带宽要求。漂移和极差测试主要采用商业用数据采集仪(例如电化学工作站)，该方案存在与电极阻抗不匹配的问题，测试精度低。小信号响应测试主要采用信号发生器结合数据采集仪(例如电化学工作站)。阻抗测试目前主要有两种方法：一是采用电化学工作站，这种测量方法成本高，且通过电极电流较大，易极化电极、对电极造成损坏；二是采用专利提出的海洋用Ag/AgCl电场传感器内阻测量方法，其能够在不会引起电场传感器极化的条件下实现传感器内阻的测量，但其仅能测量直流阻抗，不能测量交流阻抗。同时，采用上述现有测试设备时，每测试一项指标就要更换一套测试工具，测试效率低、成本高。

发明内容

本发明针对上述电场传感器测试过程中存在的不足，提出一种海洋电场传感器测试方法及测试系统，该海洋电场传感器测试方法能够对海洋电场传感器的噪声、漂移、极差、阻抗及小信号响应等多指标进行测试，提高了海洋电场传感器测试效率及测试精度，降低了测试成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种海洋电场传感器测试系统，包括：

信号发生器，用于发出正弦波信号；

测试箱，所述测试箱包括外箱和套设于所述外箱内的内箱，所述外箱与内箱之间为恒温水浴，所述内箱盛装有NaCl溶液，所述NaCl溶液中设有相对设置的两块导电板，两块所述导电板分别电连接所述信号发生器，两块所述导电板之间为容置待测传感器的容置空间；

测试电路，所述测试电路包括第一采集端、第二采集端、第一单刀双置开关和第二单刀双置开关；所述第一采集端电连接于所述待测传感器的第一电极，所述第一单刀双置开关电连接于所述待测传感器的第二电极，所述第二采集端电连接所述第二单刀双置开关；所述第一单刀双置开关具有第一接线端和第二接线端，所述第二单刀双置开关具有第三接线端和第四接线端，所述第一接线端和第三接线端电连接，所述第二接线端和第四接线端之间电连接有第一电阻，所述第四接线端与第一采集端之间电连接有第二电阻；

数据采集记录子系统，包括：

数据采集模块，用于采集测试数据，所述数据采集模块连接于所述第一采集端和第二采集端之间；

主控模块，用于数据采集控制、数据存储以及系统电源管理，所述主控模块连接于所述数据采集模块；

监控模块，用于数据的实时查看和数据处理，所述监控模块与主控模块和信号发生器分别通信连接。