專利名稱：數(shù)字式寬量程光照傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種可廣泛用于農(nóng)業(yè)溫室大棚、畜牧養(yǎng)殖圈舍、野外環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境中的光照強(qiáng)度的測量，具有量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、數(shù)字式無線通訊接口、RS485通訊接口的高精度、寬量程、全數(shù)字式輸出的光照強(qiáng)度傳感器。
以下是本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和實(shí)施示例數(shù)字式寬量程光照傳感器是由盒外殼(7)和盒底板(10)組成，盒底板(10)上固定有電路板(9)、RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(4)、單片機(jī)及自動(dòng)量程變換電路(3)、無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路(5)依次固定在電路板(9)上，在盒外殼(7)上中央部位固定有多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)，芯片(1)上部有透光保護(hù)罩(2)，在盒外殼(7)右側(cè)面有插座(8)，外殼(7)左側(cè)面有無線收發(fā)天線(6)。
該傳感器生成不同量程的原理是多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)的光照感受器部分通過對S0、S1兩引腳高低電平狀態(tài)的不同組合可以產(chǎn)生1倍、10倍、100倍三種靈敏度，光照/頻率轉(zhuǎn)換器部分通過對S2、S3兩引腳高低電平狀態(tài)的不同產(chǎn)生不分頻、2分頻、10分頻、100分頻四種分頻系數(shù)，兩者結(jié)合生成12種量程。
通過該傳感器中的單片機(jī)及自動(dòng)量程變換電路(3)對多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)的“測量靈敏度”選擇及“分頻輸出選擇”的控制引腳產(chǎn)生不同的控制組合使其輸出一定頻率范圍的頻率信號，單片機(jī)讀取該頻率信號后再根據(jù)當(dāng)前的組合狀態(tài)即可知道當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度。單片機(jī)的串行接口分別與無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路(5)、無線收發(fā)天線(6)或RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(4)連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.測量范圍寬從弱光(0-200Lux)到強(qiáng)光(0-200000Lux)不同的測量范圍內(nèi)均能可靠地測量2.測量分辨率和測量精度高。測量分辨率可達(dá)本量程的0.1％；測量精度為為本量程的±3％；3.穩(wěn)定性好，可在高溫高濕等惡劣環(huán)境中長期穩(wěn)定地工作。
4.具有無線和有線兩種數(shù)字輸出方式，布線簡單、使用方便，可遠(yuǎn)距離傳輸，并方便地與各種數(shù)據(jù)采集器與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連。
5.結(jié)構(gòu)簡單、性能價(jià)格比高，可廣泛用于農(nóng)業(yè)溫室大棚、畜牧養(yǎng)殖圈舍、野外環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境中的光照強(qiáng)度的測量，具有較大的推廣和使用價(jià)值。
圖2是本實(shí)用新型的原理示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的“多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片”功能示意圖。
本傳感器外特征為一體化盒式封裝(7)，直流7.5至35V供電。多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(2)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示光照感受器部分通過對S0、S1兩引腳高低電平狀態(tài)的不同組合可以產(chǎn)生1倍、10倍、100倍三種靈敏度；光照/頻率轉(zhuǎn)換器部分通過對S2、S3兩引腳高低電平狀態(tài)的不同組合可以產(chǎn)生不分頻、2分頻、10分頻、100分頻四種分頻系數(shù)，將兩者結(jié)合起來可以生成多達(dá)12種量程選擇，可以滿足高精度的測量要求。
權(quán)利要求1.數(shù)字式寬量程光照傳感器，其特征在于傳感器由盒外殼(7)和盒底板(10)組成，盒底板(10)上固定有電路板(9)、RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(4)、單片機(jī)及自動(dòng)量程變換電路(3)、無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路(5)依次固定在電路板(9)上，在盒外殼(7)上中央部位固定有多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)，芯片(1)上部有透光保護(hù)罩(2)，在盒外殼(7)右側(cè)面有插座(8)，外殼(7)左側(cè)面有無線收發(fā)天線(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的光照傳感器，其特征是多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)上有S0、S1、S2、S3四個(gè)引腳。
3.如權(quán)利要求1所述的光照傳感器，其特征是單片機(jī)及自動(dòng)量程變換電路(3)與多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片(1)相連；單片機(jī)的串行接口分別與無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路(5)、無線收發(fā)天線(6)或RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(4)連接。
專利摘要數(shù)字式寬量程光照傳感器由多量程光照強(qiáng)度感知集成芯片、透光保護(hù)罩、單片機(jī)及自動(dòng)量程變換電路、無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路、無線收發(fā)天線、RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路，等部分共同組成，可用于農(nóng)業(yè)溫室大棚、畜牧養(yǎng)殖圈舍、野外環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境中的光照強(qiáng)度的測量。
文檔編號G01J1/00GK2591591SQ02257529
公開日2003年12月10日 申請日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者喬曉軍, 趙春江, 楊寶祝, 魏超, 楊月英 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心