小型气象监测系统
WXT520便携自动气象站

WXT520Vaisala WXT520多功能气象监测系统是原Vaisala WXT510的升级型号,能够对风速、风向、温度、相对湿度、大气压力、降雨等6种气象要素进行实时监测。
WXT520体积小巧、结构紧凑、安装简便,非常适合于气象站、建筑物、码头、港湾、户外活动场所等需要对当前气象进行实时监测的场所。
WXT520内置的Vaisala WINDCAP®传感器采用超声波来测量水平风速、风向。
对降雨的测量则是通过Vaisala RAINCAP®传感器来完成的,它是利用雨滴对传感器表面的撞击来实现对降雨量、降雨强度、持续时间等信息的实时监测的,与传统雨量桶相比具有无与伦比的优势。
而其配备的PTU模块则赋予了WXT520对大气压力、温度和相对湿度进行实时监测的能力。
WXT520具备加热功能,不仅能够对风速、风向、降雨进行温度补偿修正,而且能够防止水汽、结冰、雾气等对测量产生的影响,以保证测量数据的准确性。
WXT520配有多种类型的数据传输接口,能够支持SDI-12、USB、RS-232、RS-422和RS-485等传输接口,极大得方便了用户采集、整理、分析测量数据。
WXT520耗电量很低,可以采用太阳能供电,使其在遥远地区也能正常工作。
其安装使用也十分方便,利用配套的安装支架(选配),单人即可实现快速安装。
主要技术参数:工作环境:-52~60℃,0~100% RH供电:5~30VDC典型功耗:3mA,12VDC;0.1mA(SDI-12待机)数据接口:SDI-12,RS-232,RS-422,RS-485,USB外形尺寸:23.8cm(高)×11.5cm(直径)重量:650g风量程:0~60m/s,0~360º精度:±0.3m/s(0~35m/s)±5%(36~60m/s),±3º输出分辨率:1°;0.1m/s反应时间:0.25s温度量程:-52~60℃精度:±0.3℃,20℃时输出分辨率:0.1℃相对湿度量程:0~100% RH精度:±3% RH(0~90% RH),±5% RH(90~100% RH)输出分辨率:0.1% RH大气压力量程:600~1100hPa精度:±0.5hPa(0~30℃),±1hPa(-52~60℃)输出分辨率:0.1hPa降雨输出分辨率:0.01mm精度:优于5%(依天气情况而定)量程:0~200mm/h,超出测量范围会降低测量精度降雨强度:1分钟以内10秒计次的平均值。
微型气候监测系统设计与实现

微型气候监测系统设计与实现近年来,全球气候变暖的问题日益严峻,为了更好地了解和监测现实的气候状况以及对应的变化趋势,微型气候监测系统的设计与实现变得尤为重要。
随着科技的进步和技术的发展,微型气候监测系统以其小巧、高精度和即时性等优势逐渐受到人们的关注和青睐。
一、设计目标微型气候监测系统的设计目标是实时监测气温、湿度、风速等环境指标,并能够通过数据分析来预测气候变化趋势。
其主要功能包括数据采集、数据传输、数据存储和数据分析等。
1. 数据采集:设计一个小巧且高精度的传感器模块,能够准确测量气温、湿度、风速等指标,并对环境质量进行评估。
2. 数据传输:通过WiFi、蓝牙等无线通信技术,将采集到的数据传输到后台服务器,实现实时监测和数据共享。
3. 数据存储:在后台服务器上建立数据库,定期备份和存储采集到的数据,以便后续的数据分析和研究。
4. 数据分析:利用数据挖掘和机器学习等技术,对采集到的数据进行分析和处理,提取有价值的信息,并预测未来的气候变化趋势。
二、系统框架微型气候监测系统的设计框架可以分为硬件部分和软件部分。
1. 硬件部分:包括传感器模块、数据采集模块、无线通信模块和能源供应模块等。
传感器模块通过测量气温、湿度、风速等指标,将环境数据转化为电信号,提供给数据采集模块。
数据采集模块负责对传感器模块输出的电信号进行模数转换和数据整理,将采集到的数据传输到后台服务器。
无线通信模块利用WiFi、蓝牙等无线通信技术,将采集到的数据传输给后台服务器。
能源供应模块提供稳定可靠的电源,确保系统的正常运行。
2. 软件部分:包括后台服务器、数据库、数据分析算法等。
后台服务器负责接收传感器模块和无线通信模块发送的数据,并将其存储到数据库中。
数据库用于存储采集到的数据,并提供数据查询、备份和恢复等功能。
数据分析算法利用数据挖掘和机器学习等技术,对数据库中的数据进行分析和处理,提取有价值的信息,并预测未来的气候变化趋势。
网格化微型空气监测站建设的必要性概述

网格化微型空气监测站建设的必要性概述随着城市化进程的不断加快和人们环保意识的逐渐提高,空气质量成为了人们日常生活中必须关注的重要问题之一。
而传统的大型气象站只能提供整个区域的空气质量数据,无法真正反映城市细微空气污染情况。
因此,建设网格化微型空气监测站对于提升城市空气质量监测和治理水平具有重要的意义。
本文将阐述建设网格化微型空气监测站的必要性。
一、更加准确地把握城市空气质量波动。
因地制宜建立网格化微型空气监测站,可以更加全面、及时、准确地监测城市空气质量。
通过这些小型监测站的建立,可以建立由多个点组成的网格监测系统,实时监测城市空气环境,更加准确地获取各个区域的空气质量状况,及时了解和掌握空气质量的波动情况。
二、通过数据比对得到实际的污染源。
传统的大型监测站的空气质量监测数据多为整体性数据,无法确定出污染源,而网格化微型空气监测站的数据更具有地域性,可以区分出污染源的位置和数量。
通过对网格信号进行比对分析,可以初步确定空气污染的来源和污染状况,为污染治理提供科学依据。
三、全面监测各类污染。
建设网格化微型空气监测站,不仅可以更加全面地监测污染物,还可以监测更多类型的污染,如噪声、光污染、粉尘等。
同时,在监测数据方面,可以实时反映各类污染物的浓度、种类及变化趋势,为环保部门提供实时的污染监测数据。
四、加快污染治理效果分析。
网格化微型空气监测站的分布可以全景式监测污染物,实现环境监测的全覆盖和环境监测能力的完善。
通过监测数据分析,可以更加精准地发现和定位污染点,进一步优化治理策略,加快污染治理效果的分析和应对。
五、提高城市居民环保意识。
通过建设网格化微型空气监测站,可以建立城市居民的环保意识,提高大众对空气质量的认识,引导人们了解空气污染状况,自觉维护和改善环境质量。
综上所述,建设网格化微型空气监测站,有助于提升城市环保监测和治理水平,提高城市居民的环境保护意识。
尽管建设网格化微型空气监测站面临很多困难,如技术难题、地理环境、成本等问题,但这些问题并不影响我们启动建设,在科技和数据支持的同时,用点的能量来驱动城市环境变革的道路,为城市人民带来更加清新的空气。
智能微型气象站实施方案

智能微型气象站实施方案一、背景介绍随着科技的不断发展,气象监测技术也在不断更新换代。
传统的气象站设备体积庞大、维护成本高,难以满足现代城市和乡村的需求。
因此,智能微型气象站应运而生,它具有体积小、功能强大、维护便捷的特点,成为了现代气象监测的重要工具。
二、实施方案1. 设备选型智能微型气象站的核心设备包括气温传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、降雨传感器等。
在选型时,需要考虑设备的精度、稳定性、耐用性以及对环境变化的适应能力。
同时,还需要考虑设备的通信方式,如Wi-Fi、蓝牙等,以便实现远程监测和数据传输。
2. 安装位置选择智能微型气象站的安装位置对于监测数据的准确性至关重要。
一般来说,应选择在离地面一定高度的开阔地带,避免受到建筑物、树木等遮挡。
同时,需要考虑设备的防水防晒措施,以保证设备的长期稳定运行。
3. 数据监测与传输智能微型气象站可以通过传感器实时监测气温、湿度、风速、风向、降雨等数据,并通过内置的数据传输模块将数据传输至云端服务器。
用户可以通过手机App或者网页端进行实时监测和数据分析,以及设置预警功能。
4. 数据分析与应用通过对监测数据的分析,可以为农业生产、城市规划、气象预警等领域提供重要参考。
比如,可以根据气象数据进行灌溉决策、制定防灾预案、优化城市规划等,为社会生产和生活提供更精准的气象信息。
5. 维护与管理智能微型气象站的维护相对传统气象站更加便捷,但也需要定期检查设备的运行状态、更换损坏部件、清洁传感器等工作。
同时,还需要建立健全的数据管理制度,确保监测数据的安全可靠。
三、总结智能微型气象站的实施方案涉及设备选型、安装位置选择、数据监测与传输、数据分析与应用、维护与管理等多个方面。
通过科学合理的实施方案,可以充分发挥智能微型气象站的监测功能,为社会生产和生活提供更加精准的气象信息,有助于提高气象监测的精度和效率,促进社会的可持续发展。
输电线路微气象在线监测系统

输电线路微气象在线监测系统随着国民经济的高速发展,各行各业对电力的需求量越来越大,对供电部门提供电力供应的质量(稳定性、不间断性及伴随服务)要求也越来越高,因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。
目前影响高压输电线路运行安全的因素主要有以下几个方面:1、人为外力破坏塔基严重影响输电线路安全。
近年来随着金属材料的上涨,不法分子大量偷盗电力铁塔塔材、斜拉线等设备,导致塔基倒塌,输电中断,严重影响了输电线路的安全。
2、恶劣的冰灾天气严重影响输电安全。
2007年底的冰灾让人们重新认识了覆冰的危害,大量的覆冰导致导线压断、塔基倒塌,严重影响了输电线路的安全。
3、施工现场塔吊、车辆等设备穿越城区架空线路严重影响城区架空线路的危害。
经济的高速发展导致城区施工现场越来越多,塔吊、车辆等超高设备穿越城区架空线路直接导致导线切断,同时高压也会造成车毁人亡的情况,严重影响了输电线路的安全。
4、林区高树成长压线严重影响严重影响输电线路安全;林区树木随着成长会越来越高,经常会压到穿越林区的导线,导致导线压断或短路,严重影响了输电线路的安全。
5、偏远山区、林区人工巡线困难的线路也是影响输变电线路安全的一个因素;定期的巡线是保证输电线路安全的一个重要手段,然而穿越偏远山区、林区的线路人工巡线非常困难,无法确定输电线路是否存在安全隐患,也将严重影响了输电线路的安全。
6、塔基周围挖沙石、挖土方破坏塔基的地基也是影响输电线路安全的一个因素;塔基周围经常有挖沙石、玩土方的情况,一旦接近地基就有可能影响塔基的稳定,也将严重影响了输电线路的安全。
综上所述影响输电线路的安全因素,各超高压输电网局及电力公司迫切需要采取措施监视、防范影响输电线路安全的各种情况发生。
深圳市特力康科技有限公司是专业研发、生产、销售输电线路微气象在线监测系统的公司。
我司研发的输电线路微气象在线监测系统是一套针对输电线路走廊局部气象环境监测而设计的多要素微气象监测系统。
FM-QX小型气象站监测仪器-小型气象站

/河北飞梦电子科技有限公司FM-QX小型气象站监测仪器(又称:自动气象站小气候自动监测系统农业气象生态环境监测系统)一、FM-QX小型气象站监测仪器概述:. FM-QX小型气象站监测仪器满足GB/T20524-2006国家标准要求,用于测量风速、风向、环境温度、环境湿度、大气压力、降雨量等多个要素,具有气象监测等多种功能。
提高了观测效率,减轻了观测人员的劳动强度。
该系统具有性能稳定,检测精度高,无人职守,抗干扰能力强,软件功能丰富,便于携带,适应性强等方面特点。
二、FM-QX小型气象站监测仪器技术参数:.空气温度范围:-30~70℃精度:±0.2℃分辨率:0.01℃.空气湿度范围0~100% 精度:±3% 分辨率:0.1%.光照强度范围0~200Klux 精度:±5% 分辨率:0.1Klux.风速测量范围:0~30m/s 精度:±0.5% 分辨率:0.1m/s.风向测量范围:16 方位(360°) 精度:±0.5% 分辨率:0.1%:.雨量测量范围:0..01mm~4mm/min 精度:≤±3% 分辨率:0.01mm三、FM-QX小型气象站监测仪器可选配置:.土壤温测量度范围:-40~120℃精度:±0.2℃分辨率:0.01℃.土壤湿度测量范围:0~100% 精度:±3% 分辨率:0.1%.大气压力测量范围:50~110Kpa 精度:±0.5kpa 分辨率:0.1Kpa/ .二氧化碳测量范围:0~2000ppm 精度:±3% 分辨率:0.1%.叶面温度测量范围:-30~80℃精度:0.2℃分辨率:0.01℃.叶面湿度测量范围:0~100% 精度:±5% 分辨率:0.1%.水面蒸发测量范围:00~100mm 精度:≤±3% 分辨率:0.01mm.光合有效辐射范围:400~700nm 灵敏度:10~50 μv/μmol·m-2·s-1.总辐射光谱范围: 0.3~3.2μ灵敏度: 7~14mv/kw.m-2.供电方式(五号电池、蓄电池、太阳能、220V可选).通讯方式(有线采集USB2.0,无线数据通讯/GPRS模块可选)四、FM-QX小型气象站监测仪器突出性能:.多功能自动气象站数据采集仪,采用IP65防护等级的防雨设计,各个传感器具有快速反应和长期在恶劣环境下工作的特点,测量精度高,存储容量大,可连续监测,性能稳定,可靠性高,免维护。
2024年便携式气象站市场发展现状

便携式气象站市场发展现状引言便携式气象站是一种可以随时随地测量和监测气象参数的设备。
它的便携性使其成为户外活动、农业、航空等领域必备的工具。
本文将分析当前便携式气象站市场的发展现状。
市场规模与增长趋势便携式气象站市场在过去几年里快速增长。
据市场研究公司的数据显示,2019年全球便携式气象站市场规模达到了XX亿美元,并预计到2025年将增长至XX亿美元。
市场的增长可以归因于以下几个因素: 1. 户外活动的增加:随着人们对户外活动的热衷,便携式气象站的需求也随之增加。
无论是露营、徒步旅行还是钓鱼,人们都需要准确的气象信息来做好准备。
2. 农业领域的应用:农业是便携式气象站市场的重要应用领域之一。
农民可以通过气象数据来预测天气变化,从而做出更好的农作决策。
3. 航空领域需求增长:在航空领域,准确的气象数据对于航班安全至关重要。
因此,航空公司和机场也成为便携式气象站的潜在客户。
主要市场参与者便携式气象站市场竞争激烈,主要参与者包括: - 公司A:该公司是市场领导者,拥有先进的技术和广泛的产品线。
- 公司B:该公司在农业领域有较强的市场地位,其产品质量和客户服务备受好评。
- 公司C:该公司专注于户外运动市场,其产品具有高性价比和易操作性的特点。
除了以上公司之外,还有一些小型公司和创业公司正在进入市场,并通过创新的功能和设计来吸引消费者的注意。
技术发展趋势随着技术的不断进步,便携式气象站的功能和性能也在不断提升。
以下是一些当前的技术发展趋势: 1. 更精确的传感器:现代便携式气象站采用高精度的传感器来测量温度、湿度、大气压力等参数,以提供更准确的气象数据。
2. 无线连接:许多便携式气象站现在支持无线连接,可以将数据传输到智能手机或电脑上进行分析和保存。
这使得数据的收集和处理更加方便。
3. 数据分析和预测:一些便携式气象站还配备了数据分析和预测功能,可以根据历史数据和模型进行气候趋势的预测。
市场挑战和机会便携式气象站市场面临一些挑战和机会: - 挑战: 1. 市场竞争激烈:市场上已经存在许多竞争对手,新进入者需要具备独特的特色来突出自己。
小型电子气象站设计

小型电子气象站设计
陈俊英
【期刊名称】《自动化与仪器仪表》
【年(卷),期】2012(0)3
【摘要】气象数据如风向、风速及温湿度等,对于安全生产有很高的参考意义,由于市场上的自动气象站价格很高,故本文设计了一款低成本简易型电子气象站,通过单片机采集气象数据,并通过串口转送至P C机,PC机端采用LabVIEW接收数据并显示。
【总页数】3页(P63-65)
【关键词】电子气象站;单片机;LabVIEW
【作者】陈俊英
【作者单位】集美大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1;TK513.4
【相关文献】
1.基于LabVIEW的小型气象站设计 [J], 余昆;吴超;沙春芳;王忠纯
2.基于MCS-51的小型电子气象站设计 [J], 段瑞珍;王仲文;韩硕
3.嵌入式系统的小型自动气象站设计 [J], 勇娅询;刘怀芝
4.基于STM32的农业小型气象站的设计与实现 [J], 刘忠超;范灵燕;翟天嵩
5.基于NB-IoT技术的小型自动气象站监测系统设计 [J], 张李元;左少华;江锦春
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电子信息学院课程设计课程名:《信号监测与处理》题目:小型气象监测系统类别:【设计】班级:BX1105学号:姓名:1.设计任务和要求现通过传感器设计一款既能测量温湿度也可同时测量风速风向的设备,可服务于生产、生活的众多领域。
2.设计应用背景现在社会高度发达,气象状况变化万千,气象监测和灾害预警工程对于保障社会经济发展和人民生产生活有重要意义,气候状况对经济活动的影响也越累越显著,人们需要实时了解当前的气象状况。
风速、风向以及温度湿度测量是气象监测的一项重要内容。
该气象监测系统通过各类风速风向温度湿度传感器将检测到的数据自动进行汇总分析,并传输到终端平台。
可以达到无人监管,数据自动传输,更加省时省力方便快捷。
3.难点分析难点:1.该系统如果采用有线传输,并且测量较远的气象环境时,会需要较多线缆才能检测到数据。
如果采用无线传输则会随着测量距离的原理数据会出现更大误差。
解决方案:1.测量近距离的气象情况,或者通过GPRS对数据进行远距离高精度传输。
4.实施方案4.1原理分析与实施方法方案一:风速风向传感器结构图如下图4-1。
图4-1风速风向传感器结构图风速风向仪原理:风向、风速仪用于测量瞬时风速风向,具有自动显示功能。
主要由支杆,风标,风杯,风速风向感应器组成,风标的指向即为来风方向,根据风杯的转速来计算出风速。
内置或外接各种进口原装传感器,采用微功耗单片机对外部数据进行采样,并将采集的数据保存在系统不易失存储器内。
风向风速仪由微处理器和高动态特性的测风传感器组成。
风向、风速传感器为机械转动式传感器,感应距地面11m 处的空气流动,对空气流动速度及方向进行检测及光电转换,并进行数字量化、时间平均、存储等处理,再通过系统的通信设备及路由传输至室内气象观测工作站。
室内数据处理工作站(DPU) 计算并作出一个2 分钟平均风速风向报告,依据传感器5 秒的风数据,产生阵风和不定风向的报告,并对应于跑道方向及侧垂方向进行矢量风的分解。
风速传感器结构图风速传感器原理风速与脉冲频率的转换公式为: V (m/ s) = 011f (Hz) 即每10 个脉冲为1m/ s 的风速量。
风速传感器主要指标为: 电源为DC12V ,启动风速< 015m/ s ,使用环境- 40 度~+ 50 度(0~100 %RH)风速传感器的感应元件是三杯风组件,由三个碳纤维风杯和杯架组成。
转换器为多齿转杯和狭缝光耦。
当风杯受水平风力作用而旋转时,通过活轴转杯在狭缝光耦中的转动,输出频率的信号。
风向传感器结构图风向传感器工作原理风向传感器主要依据风标方位及其产生的格雷码对照进行检测。
6 位格雷码有64 个方位,检测时选择典型方位(如0°、90°、180°、270°) 所对应的格雷码判断检测。
由格雷码制对应表可知,四个典型方位与其格雷码对应关系为:0°(360°) 00000090°110000180°101000270°011000风向传感器的变换器采用精密导电塑料电位器,当风向发生变化,尾翼转动通过轴杆带动电位器轴芯转动,从而在电位器的活动端产生变化的电阻信号输出。
风向传感器的变换器为码盘和光电组件。
当风标随风向变化而转动时,通过轴带动码盘在光电组件缝隙中的转动。
产生的光电信号对应当时风向的格雷码输出。
温湿度工作原理:温湿度测量是采用AM2301数字温湿度传感器,这是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件(AM2303采用DS18B20测温度),并与一个高性能8位单片机相连接。
每个传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
产品为 4 针单排引脚封装。
连接方便,特殊封装形式可根据用户需求而提供。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
AM2303数字式温湿度传感器输出数据格式:DATA=湿度数据高位+湿度数据地位+温度数据高位+温度数据低位+校验和测温度原理图图4-2 DS18B20工作原理框图DS18B20工作原理:DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图2-6-1所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。
湿敏元件:湿度变化电容变化电压变化输出电量HS1101 在电路中相当于一个电容器件,它的电容量随着所测空气湿度的增加而增大,为了能将电容的变化转换成电压的变化,我们设计了振荡电路、消除零点电容影响电路、整流路、积分电路、电压—电流转换电路、放大电路等工作原理图湿度检测振荡电路图振荡电路的作用是将电容的变化量转化为频率可变的方波。
或非门G1 工作在电压传输特性的转折区,把它的输出电压直接连接到或非门G2 的输入端。
G2即可得到一个介于高低电平之间的静态偏置电压,从而使G2 的静态工作点也处于电压传输特性转折区上。
反馈环路中电容使电路在两个暂稳态之间往复振荡。
由于电容充放电的时间T 为2.2RC,所以输出的方波频率f 1/2.2RC,可见输出频率和电容值成反比。
通过这个电路使湿度信号变为电容值,最后变为频率信号输出。
线性输出信号调整电路湿度的脉冲信号再经过后面的二极管整流、RC积分电路,得到随温度变化的电压。
由于信号比较微弱,再经过一个同向比例放大器把信号放大,最终把信号调理为0~3V的输出。
方案二:360°平面全风向风速传感器:360°平面全风向风速传感器,它通过多孔压力测试技术可以测量正负180°范围内气流,极大地扩大了可测量的范围。
并且可以与计算机通过无线通信实现数据的传输,以方便数据的后续处理。
这样的仪器工作可靠,精度较高,维护方便,并适合使用频繁的场合。
该系统可以经过改进封装使其适用于更多的场合,比如实时环境监控,非定常流测量,横风校准仪(用于坦克、火炮等的弹道校准)和教学科研中的流动测量。
系统分为硬件和软件两部分。
系统硬件可以分为模型、压强传感器模块、数据处理模块、显示模块、无线模块和上位机用户平台六部分。
六个模块相互对应,共同完成数据从采集、转换、处理、存储和向上位机传输和显示的功能。
系统软件包括单片机控制软件和上位机平台。
图1 系统框图模型模块为一圆柱,8个测压孔均布于圆柱某一平面。
如下图:该模型为流体力学中的经典模型:圆柱绕流,测量原理基于七孔探针。
七孔探针可测量气流偏角为78°的大偏角流动,测试精度为1%,并且可以得到空间流场某点的总压、静压。
我们利用七孔探针测量大流动角下的总压、静压及方位角的原理,重新组织公式得到了适合我们使用的公式,并且进行了精度的验证。
结果证明我们的公式是有足够的精度的,能够满足工程测量的要求。
修正后的公式如下: )(*5.01111-+-++--=i i i i i P P P P P k β)(5.011-++⨯-=i i i q P P P qk β图2 圆柱俯视图20Hz--各孔压力随转角的变化曲线-4-3-2-1012345090180270360转角压力(m m H 2O )1孔2孔3孔4孔5孔6孔7孔8孔对上图进行曲线拟合,则可得到该参考大气压下的实验公式。
由压强传感器模块输出的信号经过+1.5V 电压偏置后接至MSP430的A/D 通道,等待数据处理。
与此同时,PC 通过编写好的软件控制A/D 转换的开始,模拟电压信号经过A/D 转换成数字信号,经过单片机处理之后通过AD1602液晶显示速度及风向,并将数据经RS232接口通过无线模块传输至PC 。
PC 终端将数据处理后记录,方便进一步的研究。
3. 系统硬件设计图3 根据上述两个公式拟合得曲线无线传输模块选用了APC220,该模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块,其嵌入高速单片机和高性能射频芯片ADF7020-1。
APC220模块能够透明传输任何大小的数据,而无须编写复杂的设置与传输程序,同时小体积宽电压运行,较远传输距离,应用非常广泛。
液晶模块我们选用了1602字符液晶,它是工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符,正好满足了我们显示速度及方向的需求。
传感器电路非本项目内容,在此不便使用,其余电路均采用常见的电路,故在此省去。
4. 系统软件设计单片机程序流程图:图5 程序流程图温湿度传感器:DHT11是广州奥松有限公司生产的一款湿温度一体化的数字传感器。
该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信,仅仅需要一个I/O口。
传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给单片机,数据采用校验和方式进行校验,有效的保证数据传输的准确性。
DHT11功耗很低,5V电源电压下,工作平均最大电流0.5mA。
性能指标和特性如下:工作电压范围:3.5V-5.5V工作电流:平均0.5mA湿度测量范围:20-90%RH温度测量范围:0-50℃湿度分辨率:1%RH 8位温度分辨率:1℃8位采样周期:1S单总线结构与TTL兼容(5V)Vcc 正电源DHT11封装结构Dout 输出NC 空脚GND 地工作原理图管脚分配图两个方案都是将传输出来的数据汇总到单片上进行处理,通过单片机传输到终端系统上。
4.2两套方案的选择与比较方案一,具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性,品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高。
温湿度测量仪单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。