CN212483904U - 一种教学用测量气象信息的采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教学用测量气象信息的采集装置，外壳设置贯通的风道，风道进出口均设置风扇架，风扇架中间位置夹持安装风扇；风扇的转轴与光电编码器连接；光电编码器安装于风扇架中；外壳的顶面设置温度传感器探头与光强传感器探头；外壳的侧壁设置湿度传感器探头；外壳的侧壁下方设置气压传感器探头；所述外壳的后方固定连接尾翼；所述外壳的表面设置显示屏与按键；外壳的下部的宽度能够被手持；所述外壳的底面可拆卸的设置用于安装三角架的连接结构；所述连接结构包括能够让外壳沿中轴转动的转轴结构。本实用新型采用紧凑的结构将多种传感器进行耦合，不仅适用于演示实验也适应于分组实验。气象测量实验要求为主体依据。

Description

一种教学用测量气象信息的采集装置

技术领域

本实用新型涉及传感器测控领域，具体为一种教学用测量气象信息的采集装置。

背景技术

近年来，随着科学技术快速发展的今天，学校教育越来越重视科学教育，其中包括气象学知识。从而课堂教学中对气象信息数据的采集的要求越来越高，如何切实提高气象站传感器的信号测量准确度成为了当下研究的主要问题之一。早期的气象数据的采集，校园气象站通常采用一定的场地多个设备进行采集不同的气象信息，这样的方案由于占地等等的原因以及被淘汰。现在的市面上的气象站通常由各种传感器和自动气象站监测仪组成，可以通过扩展接口选择联接个人计算机、打印机、控制器等设备，使整个系统的功能大大增强。但是对于课堂教学来说存在结构复杂，体积比较大，容易被损坏，并不适合中学学生的实验。

因此需要一种能够即时输出风向、风速、温度、湿度、风寒指数、光强、紫外线指数、对地磁方向、经度、纬度、海拔高度等信息的气象信息采集装置，实现了精确测量、即时输出、无线传递、便携美观的目的，并且能够适应中学生好动多动的特性激发学生的探索知识的热情。

实用新型内容

1、 所要解决的技术问题：

本实用新型提供一种实现多种数据采集的气象站装置，传感器内置传感器，可以无线即时输出风向、风速、温度、湿度、风寒指数、光强、紫外线指数、对地磁方向、经度、纬度、海拔高度等信息，实现了精确测量、即时输出、无线传递、便携美观的目的。

2、 技术方案：

一种教学用测量气象信息的采集装置，包括外壳；其特征在于：所述外壳设置贯通的风道，风道进出口均设置风扇架，风扇架中间位置夹持安装风扇；风扇的转轴与光电编码器连接；光电编码器安装于风扇架中；外壳的顶面设置温度传感器探头与光强传感器探头；外壳的侧壁设置湿度传感器探头；外壳的侧壁下方设置气压传感器探头；所述外壳的后方固定连接尾翼；所述外壳的表面设置显示屏与按键；外壳的下部的宽度能够被手持；所述外壳的底面可拆卸的设置用于安装三角架的连接结构；所述连接结构包括能够让外壳沿中轴转动的转轴结构。

进一步地，外壳内部的电路板集成的电路包括数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路以及单片机；数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路均与单片机相连；数据采集电路包括气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强传感器电路、光电编码器电路；所述温湿度传感器电路包括温度传感器探头；所述气压传感器包括气压传感器探头；所述气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强电路、光电编码器电路均包括对应的控制电路。

进一步地，还包括定位系统模块；所述定位系统为GPS或北斗定位；所述定位系统模块与单片机相连。

进一步地，外壳设置输出接口；所述输出接口包括USB接口电路、无线蓝牙通讯接口电路、LCD显示输出电路；所述输出电路将监测装置监测的数据传输至外部的终端设备。

进一步地，还包括外置传感器电路接口；外置传感器电路通过外置传感器电路接口与外置的传感器相连。

3、有益效果

（1）本实用新型采用紧凑的结构将多种传感器进行耦合，不仅适用于演示实验也适应于分组实验。气象测量实验要求为主体依据，把准确、合理作为基础，便捷、实用作为导向，可以展示良好的课堂实验效果，从而提高学生的思考探究能力，本装置基于多种数据采集分析实验动手实践的教学模式，提升了学科素养，充分调动了学生的学习积极性与探索热情。

（2）针对现有的气象测量实验方案，首先在操作复杂度上，以往的实验中测量多种数据需要插拔多种传感器，复杂程度较高，而本方案将多种传感器内置气象站内部，只需蓝牙连接就可以即时采集多种数据；其次是数据的分析以及整合，普通方案在实验完成后需要人工计算，再描点绘图，实时性不够，相比本方案，实验结束通过蓝牙与电脑设备相连就直接得出数据和图象，可以同时显示多类数据；在展示能力方面，普通方案操作较慢，并且还要计算数据和画图，课堂上能做得次数少，时间很紧，而本方案迅速、直观，课堂上可以做多次实验，甚至多种实验；在离线实验方面，本方案可以长期放置在室外测量，在需要数据时取回读取数据。

附图说明

图1为本实用新型中的连接结构框图；

图2为本实用新型的前视图；

图3为本实用新型的后外视图；

图4为本实用新型的前剖视图；

图5为本实用新型的后剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种教学用测量气象信息的采集装置，包括外壳1；其特征在于：所述外壳设置贯通的风道2，风道进出口均设置风扇架3，风扇架中间位置夹持安装风扇；风扇的转轴与光电编码器4连接；光电编码器安装于风扇架中；外壳的顶面设置温度传感器探头与光强传感器探头5；外壳的侧壁设置湿度传感器探头6；外壳的侧壁下方设置气压传感器探头7；所述外壳的后方固定连接尾翼8；所述外壳的表面设置显示屏9与按键10；外壳的下部的宽度能够被手持；所述外壳的底面可拆卸的设置用于安装三角架的连接结构11；所述连接结构包括能够让外壳沿中轴转动的转轴结构。

进一步地，外壳内部的电路板集成的电路包括数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路以及单片机；数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路均与单片机相连；数据采集电路包括气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强传感器电路、光电编码器电路；所述温湿度传感器电路包括温度传感器探头；所述气压传感器包括气压传感器探头；所述气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强电路、光电编码器电路均包括对应的控制电路。

本实用新型中采用可持式结构的气象站，能够实现课堂教学与课外采集气象信息的应用。当课堂教学时通过手持的方式进行讲解或者实验。当时课外气象信息采集时，将本装置放置于三脚架上。本实用新型中采用风扇的转动带动光电传感器的转轴转动，实现采集风速的目的。本实用新型中通过温湿度传感器以及气压传感器等等进行采集常规的气象信息。在本装置中尾翼与外壳固定连接，当装置的尾翼受到风对它的推力，尾翼在空气的推力作用下使装置围绕设置与底部的转轴结构沿中轴方向转动后停止，停止后安装在外壳内部的三轴磁感应强度传感器实现地理定位，实现采集风向的目的。

进一步地，还包括定位系统模块；所述定位系统为GPS或北斗定位12；所述定位系统模块与单片机相连。

进一步地，外壳设置输出接口13；所述输出接口包括USB接口电路、无线蓝牙通讯接口电路、LCD显示输出电路；所述输出电路将监测装置监测的数据传输至外部的终端设备。

进一步地，还包括外置传感器电路接口14；外置传感器电路通过外置传感器电路接口与外置的传感器相连。

本装置中能够通过外置传感器接口与需要测量的传感器进行电连，实现装置的扩容。

具体实施例：

本实用新型提供的校园气象站可以用于离线状态或者在线状态测量；可以提供课内教学、课外教学以及长期观测气象数据。使用时，通过按键控制电路选择需要测量的相应的气象数据，根据选择的气象数据相应的传感器进行工作，通过与气象站相连的PC端显示出数据或者图表。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种教学用测量气象信息的采集装置，包括外壳；其特征在于：所述外壳设置贯通的风道，风道进出口均设置风扇架，风扇架中间位置夹持安装风扇；风扇的转轴与光电编码器连接；光电编码器安装于风扇架中；外壳的顶面设置温度传感器探头与光强传感器探头；外壳的侧壁设置湿度传感器探头；外壳的侧壁下方设置气压传感器探头；所述外壳的后方固定连接尾翼；所述外壳的表面设置显示屏与按键；外壳的下部的宽度能够被手持；所述外壳的底面可拆卸的设置用于安装三角架的连接结构；所述连接结构包括能够让外壳沿中轴转动的转轴结构。

2.根据权利要求1所述的一种教学用测量气象信息的采集装置，其特征在于：外壳内部的电路板集成的电路包括数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路以及单片机；数据采集电路、电源控制电路、离线存储电路、按键控制电路均与单片机相连；数据采集电路包括气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强传感器电路、光电编码器电路；所述温湿度传感器电路包括温度传感器探头；所述气压传感器包括气压传感器探头；所述气压传感器电路、温湿度传感器电路、三轴加速度传感器电路、三轴磁感应强度传感器电路、光强电路、光电编码器电路均包括对应的控制电路。

3.根据权利要求1所述的一种教学用测量气象信息的采集装置，其特征在于：还包括定位系统模块；所述定位系统为GPS或北斗定位；所述定位系统模块与单片机相连。

4.根据权利要求1所述的一种教学用测量气象信息的采集装置，其特征在于：外壳设置输出接口；所述输出接口包括USB接口电路、无线蓝牙通讯接口电路、LCD显示输出电路；所述输出电路将监测装置监测的数据传输至外部的终端设备。

5.根据权利要求1所述的一种教学用测量气象信息的采集装置，其特征在于：还包括外置传感器电路接口；外置传感器电路通过外置传感器电路接口与外置的传感器相连。

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