亮度檢測器的製造方法
2023-05-21 09:57:46
亮度檢測器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種亮度檢測器,包括:遮光罩和光敏探頭,其特徵在於,還包括:溫感探頭和恆溫加熱元件;前述光敏探頭輸出的光電流依次經過餘弦波校正電路、溫度補償電路、信號放大電路和模擬量輸出電路輸出4-20mA標準電流,前述溫感探頭與溫度補償電路連通。本實用新型的有益之處在於:餘弦波校正電路將光電流信號進行濾波校正,去除了噪聲信號,溫度補償電路將溫感探頭採集到的溫度信息對光電流信號進行補償,去除了溫度漂移對設備檢測結果的影響,信號放大電路採用兩級運算放大器進行電壓放大,在輸入級就最大限度地抑制住了溫度變化帶來的影響,提高了亮度檢測器的測量準確性;恆溫加熱元件對光敏探頭的周圍進行恆溫加熱,避免了光敏探頭結霜。
【專利說明】亮度檢測器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測器,具體涉及一種安裝於隧道外的亮度檢測器。
【背景技術】
[0002]國際公路的交通安全標準要求對隧道入口的照度等級進行連續測量,並根據外界環境光的變化自動調整照明設施。這個建議對消除司機在進入照明不足的隧道時感到災難性的「黑洞」效應是非常重要的。
[0003]在我國,國家交通部批准的公路隧道交通工程設計規範(JTG_T_D71_2004)也已經明確,在高速公路、一級公路隧道的A級、B級隧道採用自動控制來照明來消除「黑洞」效應,以保證行車安全。自動控制方法採取在檢測洞口內外檢測亮度值的方法,經計算處理後,控制隧道內的照明工況。
[0004]亮度檢測器安裝在隧道入口外,面向隧道入口,在20 °的面向角度內連續測量平均亮度並把測量值轉換成4-20mA的模擬信號傳送到總控制室。目前的亮度檢測器在進行亮度檢測時是通過鏡頭把收集到的光線都進行光電轉換,並未考慮鏡頭炫光對光敏器件的幹擾,從而把這些炫光信號也混入到亮度信號中輸出,另外由於亮度檢測器露天使用,工作溫度溫差變化很大,無論是低溫還是高溫都會對光電轉換造成幹擾,使亮度輸出值與實際亮度存在誤差,造成根據亮度而同時調整的照明設備的效果不良,存在隧道行車安全隱患。
實用新型內容
[0005]為解決現有技術的不足,本實用新型的目的在於提供一種測量準確、排除溫度影響的亮度檢測器。
[0006]為了實現上述目標,本實用新型採用如下的技術方案:
[0007]—種亮度檢測器,包括:遮光罩,設置在遮光罩內的把光信號轉變成光電流的光敏探頭,其特徵在於,還包括:採集光敏探頭的溫度信息的溫感探頭,以及對光敏探頭的周圍進行恆溫加熱的恆溫加熱元件;前述光敏探頭輸出的光電流依次經過餘弦波校正電路、溫度補償電路、信號放大電路和模擬量輸出電路輸出4-20mA標準電流,前述溫感探頭與溫度補償電路連通。
[0008]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前述光敏探頭的傳感器為矽光電池。
[0009]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前述恆溫加熱元件設置在光敏探頭的正下方。
[0010]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前述恆溫加熱元件在環境溫度低於20°C時自動打開。
[0011]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前述信號放大電路採用兩級運算放大器進行電壓放大。
[0012]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前級放大器採用金屬膜電阻作為反饋電阻。
[0013]前述的亮度檢測器,其特徵在於,前級放大器採用雲母電容器作為反饋電容。
[0014]本實用新型的有益之處在於:餘弦波校正電路將光電流信號進行濾波校正,去除了噪聲信號,溫度補償電路將溫感探頭採集到的溫度信息對光電流信號進行補償,去除了溫度漂移對設備檢測結果的影響,信號放大電路採用兩級運算放大器進行電壓放大,前級放大器的反饋電阻採用金屬膜電阻,其溫度係數可達到10-20 PPM左右,反饋電容用雲母電容器,這樣在輸入級就最大限度地抑制住了溫度變化帶來的影響,大大提高了本實用新型亮度檢測器的測量準確性;恆溫加熱元件對光敏探頭的周圍進行恆溫加熱,避免了本實用新型亮度檢測器因光敏探頭結霜而影響檢測結果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的亮度檢測器的組成示意圖;
[0016]圖2是本實用新型的亮度檢測器的結構示意圖。
[0017]圖中附圖標記的含義:1_遮光罩,2-光敏探頭,3-溫感探頭,4-恆溫加熱元件。【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0019]參照圖1和圖2,本實用新型的亮度檢測器,包括:遮光罩1,設置在遮光罩I內的把光信號轉變成光電流的光敏探頭2,採集光敏探頭2的溫度信息的溫感探頭3,以及對光敏探頭2的周圍進行恆溫加熱的恆溫加熱元件4。其中,光敏探頭2輸出的光電流依次經過餘弦波校正電路、溫度補償電路、信號放大電路和模擬量輸出電路輸出4-20mA標準電流;溫感探頭3與溫度補償電路連通。
[0020]需要說明的是,餘弦波校正電路、溫度補償電路、信號放大電路和模擬量輸出電路均為電學領域常規電路,本領域技術人員熟知,因此在此不再贅述。
[0021]作為一種優選的方案,光敏探頭2的傳感器為矽光電池,經過了嚴格的視覺匹配。
[0022]在輸出電路中:
[0023]1、餘弦波校正電路將光電流信號進行濾波校正,去除了噪聲信號。
[0024]2、溫度補償電路將溫感探頭3採集到的溫度信息對光電流信號進行補償,去除了溫度漂移對設備檢測結果的影響。
[0025]3、信號放大電路優選採用兩級運算放大器進行電壓放大。
[0026]優選的,前級放大器的反饋電阻採用金屬膜電阻,金屬膜電阻優選採用低溫漂、高精度、高穩定性的金屬膜電阻,其溫度係數可達到10-20 PPM左右;
[0027]優選的,前級放大器的反饋電容採用雲母電容器,雲母電容器優選採用低溫漂、高穩定性的雲母電容器;
[0028]這樣在輸入級就最大限度地抑制住了溫度變化帶來的影響,大大提高了本實用新型亮度檢測器的測量準確性。
[0029]由於亮度檢測器露天使用,工作溫度溫差變化很大,所以在遮光罩I內設置恆溫加熱元件4,可有效降低溫度對光電轉換的幹擾,從而確保亮度輸出值與實際亮度存在較小的誤差。
[0030]作為一種優選的方案,恆溫加熱元件4設置在光敏探頭2的正下方。
[0031]更為優選的是,恆溫加熱元件4在環境溫度低於20°C時自動打開。優先的,恆溫加熱元件4的功率設計為12W,其工作時不需要單獨附加電源。[0032]需要說明的是,上述實施例不以任何形式限制本實用新型,凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.亮度檢測器,包括:遮光罩,設置在遮光罩內的把光信號轉變成光電流的光敏探頭,其特徵在於,還包括:採集光敏探頭的溫度信息的溫感探頭,以及對光敏探頭的周圍進行恆溫加熱的恆溫加熱元件;所述光敏探頭輸出的光電流依次經過餘弦波校正電路、溫度補償電路、信號放大電路和模擬量輸出電路輸出4-20mA標準電流,所述溫感探頭與溫度補償電路連通。
2.根據權利要求1所述的亮度檢測器,其特徵在於,所述光敏探頭的傳感器為矽光電池。
3.根據權利要求1所述的亮度檢測器,其特徵在於,所述恆溫加熱元件設置在光敏探頭的正下方。
4.根據權利要求3所述的亮度檢測器,其特徵在於,所述恆溫加熱元件在環境溫度低於20°C時自動打開。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的亮度檢測器,其特徵在於,所述信號放大電路採用兩級運算放大器進行電壓放大。
6.根據權利要求5所述的亮度檢測器,其特徵在於,前級放大器採用金屬膜電阻作為反饋電阻。
7.根據權利要求6所述的亮度檢測器,其特徵在於,前級放大器採用雲母電容器作為反饋電容。
【文檔編號】G01J1/42GK203432681SQ201320526479
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】奚易堃, 陳兵, 常宏, 劉虎平, 劉國慶, 孟慶宇, 宋建州 申請人:奚易堃