CN2591591Y - 数字式宽量程光照传感器 - Google Patents
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Abstract
数字式宽量程光照传感器由多量程光照强度感知集成芯片、透光保护罩、单片机及自动量程变换电路、无线数据收发电路、无线收发天线、RS485网络通讯接口电路，等部分共同组成，可用于农业温室大棚、畜牧养殖圈舍、野外环境监测等环境中的光照强度的测量。
Description
技术领域
本实用新型是一种可广泛用于农业温室大棚、畜牧养殖圈舍、野外环境监测等环境中的光照强度的测量，具有量程自动转换、数字式无线通讯接口、RS485通讯接口的高精度、宽量程、全数字式输出的光照强度传感器。
技术背景
现有的光照强度传感器在实际使用时存在许多问题：一是自然与人工环境中的光照强度的范围非常宽，从几十Lux到二十万Lux，光线较暗时应能分辨出1Lux的变化，而光线很强(如十万Lux以上)，能分辨出1千Lux已是很高的分辨度了。现有的光照强度传感器有的使用很宽的量程以提高其对强光的适应能力，但这样会大大降低对弱光的测量精度；有的将测量范围分为几个量程，测弱光时使用低量程，测强光时使用高量程，有的在两者之间还增加了数个量程，这种方法基本解决了测量精度问题，但由于其量程的转换均采用手动操作，操作不是很方便，不能很好地适应现代化、数字化测量控制系统对传感器的需求；另一个问题是传统的0-5V或4-20mA模拟输出信号对数据的表达能力只有数千个数字，是无法完全表达从最低1Lux到最高20万Lux的光照强度测量值的，只有采用全新的数字式表达方式，即将测量结果以数字值的方式表示出来才可实现全量程、高精度的测量，我们选用了无线和有线两种方式来传输这样的数字信号，两者都是通过内置单片机的串行通讯口，经无线传输模块或RS485通讯模块将信号传输到数据采集器或计算机中的，具有适应性强、使用方便等特点。
发明内容
本实用新型的目的是克服已有同类传感器的缺点，形成具有自动量程转换、无线数据传输、测量精度高、成本低廉、接口简单、能在恶劣环境中长期稳定地工作、具有较大使用和推广价值的光照强度传感器。
以下是本实用新型的具体内容和实施示例：
数字式宽量程光照传感器是由盒外壳(7)和盒底板(10)组成，盒底板(10)上固定有电路板(9)、RS485网络通讯接口电路(4)、单片机及自动量程变换电路(3)、无线数据收发电路(5)依次固定在电路板(9)上，在盒外壳(7)上中央部位固定有多量程光照强度感知集成芯片(1)，芯片(1)上部有透光保护罩(2)，在盒外壳(7)右侧面有插座(8)，外壳(7)左侧面有无线收发天线(6)。
该传感器生成不同量程的原理是：多量程光照强度感知集成芯片(1)的光照感受器部分通过对S0、S1两引脚高低电平状态的不同组合可以产生1倍、10倍、100倍三种灵敏度，光照/频率转换器部分通过对S2、S3两引脚高低电平状态的不同产生不分频、2分频、10分频、100分频四种分频系数，两者结合生成12种量程。
通过该传感器中的单片机及自动量程变换电路(3)对多量程光照强度感知集成芯片(1)的“测量灵敏度”选择及“分频输出选择”的控制引脚产生不同的控制组合使其输出一定频率范围的频率信号，单片机读取该频率信号后再根据当前的组合状态即可知道当前环境的光照强度。单片机的串行接口分别与无线数据收发电路(5)、无线收发天线(6)或RS485网络通讯接口电路(4)连接。
本实用新型的优点是：
1.测量范围宽：从弱光(0-200Lux)到强光(0-200000Lux)不同的测量范围
内均能可靠地测量
2.测量分辨率和测量精度高。测量分辨率可达本量程的0.1％；测量精度为为本
量程的±3％；
3.稳定性好，可在高温高湿等恶劣环境中长期稳定地工作。
4.具有无线和有线两种数字输出方式，布线简单、使用方便，可远距离传输，并方
便地与各种数据采集器与自动控制系统相连。
5.结构简单、性能价格比高，可广泛用于农业温室大棚、畜牧养殖圈舍、野外环境
监测等环境中的光照强度的测量，具有较大的推广和使用价值。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的原理示意图。
图3是本实用新型的“多量程光照强度感知集成芯片”功能示意图。
具体实施方式
如图2及图3所示，单片机及自动量程变换电路(3)自动对多量程光照强度感知集成芯片(1)的“测量灵敏度”选择及“分频输出选择”的控制引脚产生不同的控制组合使其输出一定频率范围的频率信号，单片机读取该频率信号后再根据当前的组合状态即可知道当前环境的光照强度。单片机的串行接口分别与无线数据收发电路(5)、无线收发天线(6)或RS485网络通讯接口电路(4)相连，可通过无线或有线的方式接受从数据采集器发来的控制命令或将测量结果直接发回，由“功能选择”部分来决定单片机的通讯方式。
本传感器外特征为一体化盒式封装(7)，直流7.5至35V供电。多量程光照强度感知集成芯片(2)的结构示意图如图3所示：光照感受器部分通过对S0、S1两引脚高低电平状态的不同组合可以产生1倍、10倍、100倍三种灵敏度；光照/频率转换器部分通过对S2、S3两引脚高低电平状态的不同组合可以产生不分频、2分频、10分频、100分频四种分频系数，将两者结合起来可以生成多达12种量程选择，可以满足高精度的测量要求。
Claims (3)
1.数字式宽量程光照传感器，其特征在于传感器由盒外壳(7)和盒底板(10)组成，盒底板(10)上固定有电路板(9)、RS485网络通讯接口电路(4)、单片机及自动量程变换电路(3)、无线数据收发电路(5)依次固定在电路板(9)上，在盒外壳(7)上中央部位固定有多量程光照强度感知集成芯片(1)，芯片(1)上部有透光保护罩(2)，在盒外壳(7)右侧面有插座(8)，外壳(7)左侧面有无线收发天线(6)。
2.如权利要求1所述的光照传感器，其特征是多量程光照强度感知集成芯片(1)上有S0、S1、S2、S3四个引脚。
3.如权利要求1所述的光照传感器，其特征是单片机及自动量程变换电路(3)与多量程光照强度感知集成芯片(1)相连；单片机的串行接口分别与无线数据收发电路(5)、无线收发天线(6)或RS485网络通讯接口电路(4)连接。
Priority Applications (1)
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| CN 02257529 CN2591591Y (zh) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 数字式宽量程光照传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 02257529 CN2591591Y (zh) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 数字式宽量程光照传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2591591Y true CN2591591Y (zh) | 2003-12-10 |
Family
ID=33725451
Family Applications (1)
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| CN 02257529 Expired - Fee Related CN2591591Y (zh) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 数字式宽量程光照传感器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2591591Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104112439A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-22 | 南靖万利达科技有限公司 | 提高光感应ic数值准确性的方法 |
| CN112710389A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 光焱科技股份有限公司 | 光侦测装置 |
| CN112816067A (zh) * | 2019-11-18 | 2021-05-18 | 光焱科技股份有限公司 | 光侦测方法 |
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2002
- 2002-09-27 CN CN 02257529 patent/CN2591591Y/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN112710389A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 光焱科技股份有限公司 | 光侦测装置 |
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