光学雨量传感器设计研究
2021-04-25庞喜龙林虹宇万洪虎杜中鹏
自动化与仪表 2021年4期
关键词:检测
王 相,庞喜龙,林虹宇,万洪虎,杜中鹏
(威海精讯畅通电子科技有限公司,威海264200)
降雨是自然界中常见的天气现象之一,其在空间上分布不均匀性与时间上变化不稳定性会直接影响到江河湖海的水位,危及农作物的产量、质量等;会间接造成城市内涝、山地滑坡、泥石流、山洪等次生灾害的发生,关系着人们的衣食住行。因此,及时监测雨量变化,能够为防汛防灾提供准确、真实、及时的参考依据,对人们生产生活具有重大意义。
雨量传感器是用于雨量监测的重要仪器,可以自动监测和记录雨量数据,为人们生产生活提供准确的雨量气象信息,指导人们合理规避风险,及时开展相关活动等。传统雨量传感器主要以翻斗式、称重式、虹吸式为主[1]。传统雨量传感器在实际应用中存在多种弊端,如:野外恶劣环境中,其复杂的结构易出现故障,需要大量人力物力进行定期维护;对雨量的测量为降水累计值,在降雨量非常少的降雨情况监测误差较大,效果不佳等。近年来,随着科学技术发展,雨量监测技术以及形式也越来越多样,包括光学探测、声波探测和雷达探测等。其中,以光学原理为基础的雨量监测技术应用最为广泛,具有代表性的方法有光强闪烁法、光散射法、光强衰减法等[2]。
本文利用光强衰减法设计一种光学雨量传感器,利用光线在传输过程中发生光线损失,从而引起接收端光通量的变化,最终推算出雨量大小。传感器光线接收端采用PIN 硅光电二极管,灵敏度高、抗干扰能力强;……
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