CN103197355A - 一种积雪探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种积雪探测器，其具有一块透光板，该透光板背向外侧的一侧面设有控制电路板、红外发射器和红外接收器，其中红外发射器和红外接收器垂向正对透光板且分别相接于控制电路板，该控制电路板与透光板之间设有遮光单元，该遮光单元相隔形成红外发射器与红外接收器相互封闭隔光的两个封闭空间，该控制电路板具有探测输出端。应用本发明的探测方案，大大提高了实物对象表面积雪情况的判断准确性，便于及时启动除雪机制，提高对象在恶劣环境下的持续工作能效，且技术方案易于实施、推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测器，尤其涉及一种积雪探测器。
背景技术
积雪会给人们的生活和社会进步带来很多麻烦，比如交通、畜牧业、农业及太阳能应用等都存在较大的危害。宏观来看，当积雪达到一定程度时，交通部门就会限制车速甚至封锁交通，牧草会被冻毁影响到畜牧业，农田被积埋导致庄稼被毁等等；微观来看，暴露于外界环境的功能性实物对象如遇积雪，将会失去功能，比如太阳能电池板等。如何来探测积雪，及时处理积雪减少不必要的损失就是个难题。
目前还没有探测积雪的设备，仅限于目测。如果在视线不佳的夜晚下起大雪，产生积雪，就会造成较为严重的后果，所以迫切需要一种能够及时探测积雪的装置，能够有效地检测预警，减少不必要的积雪危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种积雪探测器，解决实物对象暴露在外界环境下因积雪影响运作效率甚至停止功能运作的问题。
本发明实现上述目的的技术解决方案是：一种积雪探测器，其特征在于：所述积雪探测器具有一块透光板，所述透光板背向外侧的一侧面设有控制电路板、红外发射器和红外接收器，其中红外发射器和红外接收器垂向正对透光板且分别相接于控制电路板，所述控制电路板与透光板之间设有遮光单元，所述遮光单元相隔形成红外发射器与红外接收器相互封闭隔光的两个封闭空间，所述控制电路板具有探测输出端。
进一步地，所述控制电路板集成设有微处理器，用于处理红外发射器与红外接收器的信号响应，判别积雪。
进一步地，所述控制电路板在红外接收器与微处理器之间连接设有信号放大器和滤波单元，且所述红外发射器具有载波输出。
进一步地，所述透光板为独立板体。
进一步地，所述透光板为集成于任意探测积雪装置表面的部件板体。
进一步地，所述红外发射器和红外接收器均相对透光板呈隔空状。
进一步地，所述红外发射器和红外接收器之间相隔一可调的间距。
本发明的积雪探测器，其显著优点在于：该技术为积雪检测首创性地提供了行之有效且高效的解决方案，大大提高了实物对象表面积雪情况的判断准确性，便于及时启动除雪机制，提高对象在恶劣环境下的持续工作能效，且技术方案易于实施、推广。
附图说明
图1是本发明一种积雪探测器的结构示意图。
具体实施方式
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
如图1所示，一种积雪探测器，特别地，该积雪探测器具有一块透光板1，透光板1背向外侧的一侧面设有控制电路板2、红外发射器3和红外接收器4，其中红外发射器3和红外接收器4垂向正对透光板1且分别相接于控制电路板2，控制电路板2与透光板1之间设有遮光单元5，遮光单元5相隔形成红外发射器3与红外接收器4相互封闭隔光的两个封闭空间6，控制电路板2具有探测输出端，输出探测结果，供其它具除雪功能的机体参考进行除雪作业。
另外，控制电路板2集成设有微处理器，用于处理红外发射器与红外接收器的信号响应，判别积雪7。控制电路板2在红外接收器4与微处理器之间连接设有信号放大器和滤波单元，且红外发射器具有载波输出。透光板1为独立板体。透光板1为集成于任意探测积雪装置表面的部件板体。红外发射器3和红外接收器4均相对透光板位置下凹、呈隔空状。红外发射器3和红外接收器4之间相隔一可调的间距。
具体实施时其原理是：在没有积雪的状态下，红外线发射器的红外线绝大部分通过透光板或材料射出，极少数会通过透光板或材料折射到红外接收器，红外接收器接收到微弱的红外线后生成信号传输至控制电路板，通过信号变化幅度可鉴别出此时没有积雪；在有积雪的状态下，积雪的微观结构为冰晶，所以通过透光板或材料的红外线会产生多次反射或折射，红外接收器会接收到大量的红外线，生成信号传输至控制电路板，通过信号可鉴别出此时有积雪。
透光板可以是安装探测器载体本身既有的部件，例如太阳能组件的太阳能玻璃，也可以是专门为探测器增加的透光，保护部件。因为透光板的主要作有就是保护红外发射和接收管，同时保证红外线能够穿过。理论上，红外发射管上方的透光板和红外接收管上方的透光板独立，并且相互之间不透光是最好的，但在太阳能组件上，利用原有的玻璃完全可以通过一定的结构、硬件和软件处理来保证探测的准确性和可靠性。
作为一种更优选的实施方案，为提高积雪探测器的准确性，红外发射器设有载波输出，红外接收器与控制电路板的微处理器之间连接设有信号放大器和滤波单元，红外发射器发射载波信号，红外接收器接收到载波信号后传输至微处理器，微处理器所的信号放大器和滤波单元能够提高检测的准确性，增加了积雪探测器的抗干扰能力，防止外界红外辐射影响检测的准确性。
该红外发射器和红外接收器之间相隔一可调的间距，根据不同的透光板或材料可以通过改变间隔大小，以提高或降低探测系统的灵敏度，适应不同的应用条件。
在本发明积雪探测器的诸多应用中，其既可以作为一个独立的传感器（即透光板为独立板体），又可以整合到各种需要的应用产品中（即透光板为集成于任意探测对象表面的部件板体），例如可以集成化后封装于太阳能组件中。
综上，该探测器新技术为积雪检测首创性地提供了行之有效且高效的解决方案，大大提高了实物对象表面积雪情况的判断准确性，便于及时启动除雪机制，提高对象在恶劣环境下的持续工作能效，且技术方案易于实施、推广。
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种积雪探测器，其特征在于：所述积雪探测器具有一块透光板，所述透光板背向外侧的一侧面设有控制电路板、红外发射器和红外接收器，其中红外发射器和红外接收器垂向正对透光板且分别相接于控制电路板，所述控制电路板与透光板之间设有遮光单元，所述遮光单元相隔形成红外发射器与红外接收器相互封闭隔光的两个封闭空间，所述控制电路板具有探测输出端。
2.根据权利要求1所述的积雪探测器，其特征在于：所述控制电路板集成设有微处理器，用于处理红外发射器与红外接收器的信号响应，判别积雪。
3.根据权利要求2所述的积雪探测器，其特征在于：所述控制电路板在红外接收器与微处理器之间连接设有信号放大器和滤波单元，且所述红外发射器具有载波输出。
4.根据权利要求1所述的积雪探测器，其特征在于：所述透光板为独立板体。
5.根据权利要求1所述的积雪探测器，其特征在于：所述透光板为集成于任意探测积雪装置表面的部件板体。
6.根据权利要求1所述的积雪探测器，其特征在于：所述红外发射器和红外接收器均相对透光板呈隔空状。
7.根据权利要求1所述的积雪探测器，其特征在于：所述红外发射器和红外接收器之间相隔一可调的间距。
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