CN105628255A - 一种微温脉动仪以及一种微温脉动仪的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及望远镜的圆顶视宁度的评价装置，具体涉及一种本部分测量常温、微温脉动的仪器。一种微温脉动仪，由依次顺次相连的微温测温器、惠斯通电桥、仪表放大电路、低通滤波电路、V/F转换电路、数据采集与通信模块组成；其中，所述的数据采集与通信模块为单片机、SD卡、计算机组成；V/F转换电路与SD卡直接与单片机相连；计算机通过RS485通讯串口与单片机进行连接。一种微温脉动仪的测试方法，通过信号放大、低通滤波、V/F转换将其转换为数字信号，然后进行存储。本发明结构简单、响应速度快、线性度好、分辨率高、体积小，且成本较低，因此，适用于大规模推广使用。

Description

一种微温脉动仪以及一种微温脉动仪的测试方法

技术领域

本发明涉及望远镜的圆顶视宁度的评价装置，具体涉及一种本部分测量常温、微温脉动的仪器。

背景技术

大气视宁度影响天文观测的分辨率，为了获得更好的成像质量，通常需要通过天文选址。将天文观测设备放在大气视宁度较好的站点。若天文建筑设计不当，圆顶视宁度造成的像质衰减影响可能会比整层大气视宁度的影响还要严重，也就无法体现出好的天文台址和望远镜的效力。为了综合考虑这些措施的效果，需要能够测量圆顶内不同位置大气湍流的强度，得到温度结构常数C_T ²以及折射率结构常数C_N ²知的强度和分布情况。

大气湍流的强度可以通过目视观测衍射环、恒星闪烁、较差像运动测量仪、声雷达等方法来测量，但以上方法反映的是整层或高层大气的湍流情况。对于近地面湍流，主要通过直接测量大气的微温脉动得到湍流强度,常用手段是金属丝微温脉动仪和超声风温仪。前者常用铂丝作为传感器，具有响应速度快、线性度好、分辨率高、体积小、但易损坏。超声风温仪频率响应快，工作稳定，不易损坏，但容易受水平风速和湿度影响，且价格较高。

发明内容

为解决上述问题。本发明旨在提出一种采用金属丝且低廉的微温控制仪。

本发明的技术方案在于：

一种微温脉动仪，由依次顺次相连的微温测温器、惠斯通电桥、仪表放大电路、低通滤波电路、V/F转换电路、数据采集与通信模块组成；其中，所述的数据采集与通信模块为单片机、SD卡、计算机组成；V/F转换电路与SD卡直接与单片机相连；计算机通过RS485通讯串口与单片机进行连接。

优选地，所述微温测温器采用直径为20um的铂丝，长20cm，电阻值为200欧姆。

优选地，所述惠斯通电桥由微温控制器与三个固定电阻组成；其中，电阻阻值为20欧姆。

或者优选地，所述仪表放大电路采用INA122型号芯片。

或者优选地，所述V/F转换电路采用型号为LM331V/F转换器。

一种微温脉动仪的测试方法，方法如下：

（1）温度的脉动影响，微温探测器阻值发生变化，导致电桥的电压信号也相应改变；

（2）仪表放大电路对信号进行放大；

（3）信号经过放大后，通过低通滤波电路，抵制高频干扰信号；

（4）通过放大和滤波后电压信号，对它进行V／F转换，将其转换成数字频率信号;

（5）以单片机作为数据采集单元，通过RS485接口与计算机进行串行通信，控制单片机进行采集，并将单片机采集大的数据存储到SD卡。

本发明的技术效果在于：

本发明结构简单、响应速度快、线性度好、分辨率高、体积小，且成本较低，因此，适用于大规模推广使用。

具体实施方式

一种微温脉动仪，由依次顺次相连的微温测温器、惠斯通电桥、仪表放大电路、低通滤波电路、V/F转换电路、数据采集与通信模块组成；其中，所述的数据采集与通信模块为单片机、SD卡、计算机组成；V/F转换电路与SD卡直接与单片机相连；计算机通过RS485通讯串口与单片机进行连接。

其中，微温测温器采用直径为20um的铂丝，长20cm，电阻值为200欧姆。惠斯通电桥由微温控制器与三个固定电阻组成；其中，电阻阻值为20欧姆。仪表放大电路采用INA122型号芯片。V/F转换电路采用型号为LM331V/F转换器。

由于温度的脉动影响，微温探测器阻值发生变化，导致电桥的电压信号也相应改变；为了减少噪声影响以及对微弱的信号放大，采用仪表放大电路INA122对信号进行放大；信号经过放大后，通过低通滤波电路，抵制高频干扰信号；通过放大和滤波后电压信号，对它进行V／F转换，将其转换成数字频率信号;；采用单片机作为数据采集单元，通过RS485接口与计算机进行串行通信，控制单片机进行采集，并将单片机采集大的数据存储到SD卡。

Claims (6)

1.一种微温脉动仪，其特征在于：由依次顺次相连的微温测温器、惠斯通电桥、仪表放大电路、低通滤波电路、V/F转换电路、数据采集与通信模块组成；其中，所述的数据采集与通信模块为单片机、SD卡、计算机组成；V/F转换电路与SD卡直接与单片机相连；计算机通过RS485通讯串口与单片机进行连接。

2.如权利要求1一种微温脉动仪，其特征在于：所述微温测温器采用直径为20um的铂丝，长20cm，电阻值为200欧姆。

3.如权利要求1一种微温脉动仪，其特征在于：所述惠斯通电桥由微温控制器与三个固定电阻组成；其中，电阻阻值为20欧姆。

4.如权利要求1一种微温脉动仪，其特征在于：所述仪表放大电路采用INA122型号芯片。

5.如权利要求1一种微温脉动仪，其特征在于：所述V/F转换电路采用型号为LM331V/F转换器。

6.一种微温脉动仪的测试方法，其特征在于：方法如下：

（1）温度的脉动影响，微温探测器阻值发生变化，导致电桥的电压信号也相应改变；

（2）仪表放大电路对信号进行放大；

（3）信号经过放大后，通过低通滤波电路，抵制高频干扰信号；

（4）通过放大和滤波后电压信号，对它进行V／F转换，将其转换成数字频率信号;

（5）以单片机作为数据采集单元，通过RS485接口与计算机进行串行通信，控制单片机进行采集，并将单片机采集大的数据存储到SD卡。