一种具有太阳辐照和气压温度补偿功能的电阻式温度脉动仪

文档序号:1935306 发布日期:2021-12-07 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有太阳辐照和气压温度补偿功能的电阻式温度脉动仪 (Resistance-type temperature pulsation appearance with solar irradiation and atmospheric pressure temperature compensation function ) 是由 李兴广 王冉 丁焕懿 佟首峰 张雷 于 2020-12-02 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种具有太阳辐照补偿功能的电阻式温度脉动仪,包含铂丝探头、PGA900信号调节器、STM32板、S12SD紫外线传感器、BME680数字传感芯片、OLED显示模块。考虑到环境中的太阳光照对温度脉动检测产生的影响,创新性的将光电探测器和S12SD紫外线传感器结合起来克服了太阳辐照对温度检测的影响,利用S12SD紫外线传感器的输出电压可以检测出光照强度,利用公式可以消除太阳光照的影响,解决了现有温度脉动仪由于外部环境影响出现较大误差的问题,可以使得该温度脉动仪可以在晴天、多云、阴天等不同的环境状况下正常工作。本专利选用的模块都具有集成度高,功耗低等特点,可准确测量大气折射率结构常数。(The invention discloses a resistance type temperature pulsation instrument with a solar irradiation compensation function, which comprises a platinum wire probe, a PGA900 signal regulator, an STM32 board, an S12SD ultraviolet sensor, a BME680 digital sensing chip and an OLED display module. In consideration of the influence of solar illumination on temperature pulsation detection in the environment, the photoelectric detector and the S12SD ultraviolet sensor are innovatively combined to overcome the influence of solar illumination on temperature detection, the illumination intensity can be detected by using the output voltage of the S12SD ultraviolet sensor, the influence of solar illumination can be eliminated by using a formula, the problem that the existing temperature pulsation instrument has large errors due to the influence of the external environment is solved, and the temperature pulsation instrument can normally work in different environmental conditions such as sunny days, cloudy days and cloudy days. The modules selected for use in the patent have the characteristics of high integration level, low power consumption and the like, and can accurately measure the structural constant of the atmospheric refractive index.)

一种具有太阳辐照和气压温度补偿功能的电阻式温度脉动仪

技术领域

本发明属于一种大气光学

技术领域

的电子测量设备,主要适用于大气、航天、军事等领域,具体涉及一种具有太阳辐照补偿功能的电阻式温度脉动仪。

背景技术

大气折射率变化对光传输影响十分巨大,因此研究大气折射率结构常数间接研究了光传输。大气折射率结构常数用表示,计算公式如下

上式中P为大气压强,单位是:hPa,T为热力学温度,单位是:K。 <>表示对测试的数个样本取平均值,r为两个铂丝探头之间的距离可以设置为0.5m-1m之间,我们一般设置为0.75m,T(x1)、T(x1+r)分别为两个铂丝探头的温度。

国内外有多个团队研究温度脉动仪,参考专利ZL03132245.X、 ZL201210499606.5及文献“基于双通道恒温风洞的温度脉动仪检测系统[J].大气与环境光学学报”。都没有考虑太阳光辐照对铂丝探头温度的影响,大气折射率结构常数的数量级为10-18m-2/3,对测量精度要求很高。如果出现天气情况的变化会导致大气折射率结构常数测量不准确,如果不采取方法消除这种误差将会给温度脉动仪带来很大的系统误差。

随着传感器技术的发展,具有越来越多功能的传感器被发明出来,本专利采用的S12SD紫外线传感器模块可以准确检测紫外线强度,根据输出电压值可以计算出紫外线的强度大小,利用算法消除误差。

现有的温度脉动仪都是利用探头直接测量环境温度的差值,此时如果外界光照变化对铂丝温度产生影响,此类误差是无法估计的,因此导致测量结果会产生误差。此外,现有的温度脉动仪需要设计单独的信号放大电路、滤波电路,集成度不够高,设备不便于携带。

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