一種降水感應式傳感器的製作方法
2023-10-28 04:37:37 1
本發明涉及降水檢測技術領域，尤其涉及一種降水感應式傳感器。
背景技術：
隨著社會發展和生活水平的提高，人們對天氣預報和災害性天氣的預警能力的需求也日益增強。降水觀測是指從空中降落下來雨、雨夾雪、雪、冰粒、冰雹等現象的降水量和降水強度的觀測記錄，它是地面氣象觀測的重要組成部分，在為氣象防災減災、天氣預報、氣候分析等方面起著重要的作用。但是，傳統降水檢測裝置普遍存在響應速度慢，靈敏度低，無法分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水強度的問題，而且惡劣環境下使用的壽命短，低溫時表面易結露或積霜，影響降水檢測，結構複雜，成本高。
技術實現要素：
本發明的目的在於通過一種降水感應式傳感器，來解決以上背景技術部分提到的問題。
為達此目的，本發明採用以下技術方案：
一種降水感應式傳感器，其包括降水檢測裝置和檢測控制裝置；所述降水檢測裝置包括發射元件、降水感應面及接收元件，所述發射元件在發光點發出的光線經所述降水感應面反射後，反射出平行光線或光線匯聚於接收元件；所述檢測控制裝置包括電源管理電路、中央處理器、光源控制電路、光線接收檢測電路、加熱控制電路、通訊接口電路及信號輸出電路；所述電源管理電路一端連接供電端，另一端連接中央處理器；所述光源控制電路一端連接中央處理器，另一端連接發射元件；所述光線接收檢測電路與接收元件、中央處理器連接；所述中央處理器連接加熱控制電路、通訊接口電路、信號輸出電路。
特別地，所述發射元件選用紅外光線發射元件或雷射發射元件；所述接收元件選用紅外光線接收元件或雷射接收元件。
特別地，所述降水感應面選用鏡面或透明降水感應面。
特別地，所述通訊接口電路選用RS232/RS485通訊接口。
特別地，所述信號輸出電路選用脈衝、開關信號輸出電路
本發明提出的降水感應式傳感器具有如下優點：一、採用光線的反射、透視原理檢測降水，功耗低，檢測時間短；降水開始檢測時間小於3秒，降水結束檢測時間小於30秒；二、與電極式降水感應傳感器比較，本發明無外露的檢測電極，不存在電極的腐蝕失效問題；三、可檢測降雨雨量小，能夠0.01mm雨強狀態下或雨滴直徑0.1mm的降水，響應速度快，靈敏度高；四、加熱控制電路控制加熱元件在低溫時工作，使得傳感器在-20℃低溫情況下仍能正常工作，避免表面結露或積霜對降水狀態檢測的影響；五、通過光線強度變化，檢測降水強度，分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水強度；六、智能化程度高，可以累計指定時間段降水量；七、採用脈衝、開關信號輸出；並帶有RS232/RS485智能通訊接口，穩定可靠。
附圖說明
圖1為本發明提供的降水感應式傳感器的降水檢測裝置結構示意圖一；
圖2為本發明提供的降水感應式傳感器的降水檢測裝置結構示意圖二；
圖3為本發明提供的降水感應式傳感器的檢測控制裝置結構示意圖。
具體實施方式
為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
本實施例中降水感應式傳感器包括降水檢測裝置和檢測控制裝置。所述降水檢測裝置包括發射元件、降水感應面及接收元件。降水檢測裝置通過檢測降水開始和結束前後，接收元件在不同時刻下由降水感應面反射的光線變化規律，檢測當前是否有降水並檢測降水強度。其中，降水感應面為根據多次試驗，設計確定的特定幾何形狀。所述發射元件在發光點發出的光線經所述降水感應面反射後，反射出平行光線或光線匯聚於接收元件；具體的，如圖1和圖2所示，圖1為發射元件101在發光點發出的光線經所述降水感應面102反射後，反射出平行光線至接收元件103；圖2為發射元件201在發光點發出的光線經所述降水感應面202反射後，反射出的光線匯聚於一特定幾何點，該特定幾何點安裝有接收元件203。
如圖3所示，所述檢測控制裝置包括電源管理電路301、中央處理器302、光源控制電路303、光線接收檢測電路304、加熱控制電路305、通訊接口電路306及信號輸出電路307；所述電源管理電路301一端連接供電端，另一端連接中央處理器302；所述光源控制電路303一端連接中央處理器302，另一端連接發射元件；所述光線接收檢測電路304與接收元件、中央處理器302連接；所述中央處理器302連接加熱控制電路305、通訊接口電路306、信號輸出電路307。值得一提的是，在本實施例中所述發射元件(101,201)選用紅外光線發射元件或雷射發射元件；所述接收元件(103,203)選用紅外光線接收元件或雷射接收元件。所述降水感應面(102,202)選用鏡面或透明降水感應面。所述通訊接口電路306選用RS232/RS485通訊接口。所述信號輸出電路307選用脈衝、開關信號輸出電路。
本發明的技術方案具有如下優點：一、採用光線的反射、透視原理檢測降水，功耗低，檢測時間短；降水開始檢測時間小於3秒，降水結束檢測時間小於30秒；二、與電極式降水感應傳感器比較，本發明無外露的檢測電極，不存在電極的腐蝕失效問題；三、可檢測降雨雨量小，能夠0.01mm雨強狀態下或雨滴直徑0.1mm的降水，響應速度快，靈敏度高；四、加熱控制電路控制傳感器上的加熱元件在低溫時工作，使得傳感器在-20℃低溫情況下仍能正常工作，避免表面結露或積霜對降水狀態檢測的影響；五、通過光線強度變化，檢測降水強度，分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水強度；六、智能化程度高，可以累計指定時間段降水量；七、採用脈衝、開關信號輸出；並帶有RS232/RS485智能通訊接口，穩定可靠。
以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。