一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀的製作方法

2023-06-29 14:11:06 1

專利名稱：一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及大氣科學及電子學領域，尤其涉及一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀。
背景技術：
目前，隨著光電技術的快速發展，光學湍流的重要性越來越受到人們的關注， 在近地面氣象學、極地考察、小區域氣候的研究、天文臺選址、自適應光學系統等領域具有重要影響。為了定量研究雷射通過湍流大氣的各種現象，以解決和這些現象有關的各種光學工程問題，需要深入了解光路的光學湍流結構，測量近地面的折射率結構常數
Cl的特性。常用的儀器是溫度脈動儀，溫度脈動儀是利用細金屬絲作為溫度敏感元件，測
量空氣中特定距離的兩點溫度差，利用公式(1)計算表徵大氣湍流強度折射率率結構常數
權利要求
1.一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀，其特徵在於包括有dsPIC單片機和溫度脈動傳感器，所述溫度脈動傳感器上連接有輸入電路，所述輸入電路的控制端分別連接在 dsPIC單片機上，所述輸入電路的信號輸出端依次連接有前級差分放大電路和後級差分放大電路，所述後級差分放大電路的信號輸出端上連接有信號調理電路，所述後級差分放大電路的輸入端上還連接有數模轉換電路，所述數模轉換電路的1、2、3端分別連接在dsPIC 單片機的37、38、36腳上，所述dsPIC單片機上還連接有溫溼度採集電路和上位計算機，所述溫溼度採集電路的2、3端分別連接在dsPIC單片機的1、44腳上，所述上位計算機通過 RS-232通訊接口與dsPIC單片機連接，所述RS-232通訊接口的10、9端分別與dsPIC單片機的4、5腳連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀，其特徵在於所述輸入電路包括PNP型三極體Q1、Q2、Q3和數個電阻，三極體Ql的基極連接K3端子，三極體Ql 的發射極分為兩路，一路通過電阻Rl連接K3端子，另一路通過電阻R6連接三極體Q2的集電極；三極體Ql的集電極也分為兩路，一路通過電阻R3連接三極體Q2的集電極，另一路通過電阻R7接地；三極體Q2的基極連接Kl端子，三極體Q2的發射極通過電阻R2連接Kl端子；三極體Q2的集電極分為兩路，一路通過電阻R9連接三極體Q3的發射極，另一路通過電阻R4連接三極體Q3的集電極；三極體Q3的基極連接K2端子；三極體Q3的發射極通過電阻R5連接K2端子；三極體Q3的集電極通過電阻R8接地；所述脈衝供電電路的三個端子 Kl、K2、K3分別連接dsPIC單片機的10、11、12腳。
3.根據權利要求1所述的一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀，其特徵在於所述 dsPIC單片機選用型號為dsPIC33FJ16MC304的高性能單片機。
全文摘要
本發明公開了一種基於dsPIC單片機的溫度脈動儀，採用高性能單片機dsPIC33FJ16MC304作為處理器，使得系統的處理速度更快，集成度更高，抗幹擾能力增強。溫度傳感器的輸入電路中採用脈衝供電的方式，大大降低焦耳熱帶來的影響，使測量結果更準確。通過dsPIC單片機控制輸入電路可對溫度傳感器實現加熱功能，以使其在結霜、下霧及溼度大的環境下能正常工作。本發明還具有靜態偏置電壓自動調整功能，使得系統對傳感器的一致性要求降低，同時使系統能在更寬的環境溫度變化範圍內正常工作。對溫度脈動方差的求解採用了三級軟體濾波，使計算結果具有更高的可靠性，有效地消除了偶然幹擾、隨機幹擾造成的影響。
文檔編號G01K7/42GK102539111SQ20111042532
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月17日 優先權日2011年12月17日
發明者何楓, 侯再紅, 張守川, 秦來安, 譚逢富, 靖旭 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所