如果传感器的位置固定不变，那么水位变化将引起

电容量的变化和相应电压降的变化，同样这个电压

降与传感器在水中的深度成正比。电容量的检出电

路和放大电路由恒流源、惠斯登测量电桥和高集成

运算放大器等组成，当传感器在水中的深度发生变

化，引起电路中的阻抗变化，桥路失去平衡时，则产

生相应的电压输出。放大电路的输出经 ! " # 转化

后由计算机采集和处理

［$］

。计算机波高测量系统和

波高传感器如图 % 所示，工作框图如图 & 所示。

图 % 计算机波高测量系统和波高传感器

图 & 系统工作框图

测量系统软件

计算机波高测量系统软件界面设计为按钮控制

的主菜单模式

［’］

，具有常系数建立修改、传感器自

检、零点测量、浪（波）高测量、浪（波）高处理、流速测

量等功能，数据采集与处理功能丰富，使用简便，界

面美观新颖，具有很强的可视性和交互性。波高传

感器自检和测量系统主界面如图 ( 所示。

图 ( 传感器自检和测量系统主界面

波高传感器在测量时可以不用硬件调零，因为

在波高和周期的分析计算时，与调零无关。但进行

波面数据处理时（例如计算波峰和波谷值时），必须

硬件调零（调零应在造波之前的静水中进行）。多路

传感器在浪高测量前通常都应先进行零点测量。测

量系统具有丰富的自检自诊断功能，可以静态地检

测每路传感器的输出信号，也可以动态地检测和显

示每路测量信号的数据和跟踪曲线。

数据采集时可以根据试验的要求，选择不同的

通道数、每秒钟采集次数和采样时间，测量数据经处

理和统计后可以分别显示每路传感器在设定采样时

间内测量的平均波高、波数、最大波、次大波、

)! 大

波和 %(! 大波等，也可以分别显示每路传感器测量
的数据和曲线图像。曲线图像可根据试验需要选择

单路或多路显示，也可放大 % * $ 倍显示。

计算机波高测量系统软件有以下主要技术特

点

［+］

：

!在 ,-.#/,0 下运行，界面美观新颖，具有

很强的可视性和交互性。"常系数建立、修改方便，
可对各类参数进行单独保存。#具有很强的自检自
诊断功能，可以方便地检测传感器、控制接口的工作

状态正常与否，具有很好的实时性、快速性、可靠性。

$可显示采集的数据和曲线，根据试验需要选择单
路或多路显示，也可放大几倍显示。%测量过程线
动态实时显示，以不同颜色在同一画面显示多路测

量过程线。&多个模块的主菜单模式，运用多媒体
功能，界面配以动态的音视频效果。

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水利水电科技进展，

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