高空氣象探測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高空氣象探測裝置，屬于氣象探測【技術領域】，所要解決的技術問題是提供了一種結構簡單、準確度高，采樣速度快、結構簡單、重量輕、使用方便的高空氣象探測裝置，所采用的技術方案為數據采集模塊和發射機均與測量電路相連接，所述數據采集模塊用于采集氣象數據，所述測量電路包括單片機和多路模擬開關，所述數據采集模塊經多路模擬開關與單片機相連接，并將氣象數據信號傳輸給單片機進行分析處理，所述發射機用于接收測量電路的數據分析處理信號并發射，所述測量電路與電源連接；本實用新型準確度高、采樣速度快，廣泛用于高空氣象的探測。
【專利說明】高空氣象探測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高空氣象探測裝置，屬于氣象探測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]高空氣象觀測系統作為綜合氣象觀測系統的重要組成部分，在天氣預報和氣候監測中發揮著重要作用，同時高空氣象觀測資料對大氣遙感真實性檢驗和校準的基準作用無可替代。傳統的氣象探空儀采用桿狀電阻測溫度，采用濕敏電阻測濕度，探測精度低、采樣速度慢、抗干擾性差等缺點，給實際的天氣測量帶來很多麻煩。
實用新型內容
[0003]本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供了一種結構簡單、準確度高，采樣速度快、結構簡單、重量輕、使用方便的高空氣象探測裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為:高空氣象探測裝置，包括數據采集模塊、測量電路和發射機，所述數據采集模塊和發射機均與測量電路相連接，所述數據采集模塊用于采集氣象數據，所述測量電路包括單片機和多路模擬開關，所述數據采集模塊經多路模擬開關與單片機相連接，并將氣象數據信號傳輸給單片機進行分析處理，所述發射機用于接收測量電路的數據分析處理信號并發射，所述測量電路與電源連接。
[0005]優選地，所述數據采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器和氣壓傳感器。
[0006]優選地，所述發射機包括動態電平識別電路、回答控制模塊、動態凹口控制模塊、數據發送控制模塊、振蕩電路、微帶電路和發射天線，所述發射機與測量電路的接口端設置動態電平識別電路，所述動態電平識別電路的信號輸出端分別通過回答控制模塊、動態凹口控制模塊、數據發送控制模塊與振蕩電路的信號輸入端相連接，所述振蕩電路的信號輸出端與微帶電路的信號輸入端相連接，所述微帶電路的信號輸出端連接有發射天線。
[0007]優選地，所述溫度傳感器為珠狀熱敏電阻型傳感器，所述濕度傳感器為高分子聚合物濕敏電容型傳感器。
[0008]本實用新型采用珠狀熱敏電阻、濕敏電容和硅壓阻氣壓傳感器探測大氣溫度、濕度和氣壓，通過測量電路將物理量轉變成數字量調制到發射機上，同時發射機采用調頻調幅雙體制雙頻道使其工作在兩種狀態，探空狀態向地面雷達發送氣象要素數字量，回答狀態進行探空儀位置定位，地面終端根據探空儀檢定數據及數據動態庫計算出實際的氣象要素值，以完成地面至高空36千米范圍內的溫度、氣壓、濕度、風向和風速的綜合探測；并且本實用新型結構簡單、準確度高，采樣速度快、結構簡單、重量輕、使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型高空氣象探測裝置的控制原理框圖。
[0010]圖2為本實用新型發射機的電路圖。
[0011]圖中:1為數據采集模塊，2為測量電路，3為發射機，4為單片機，5為多路模擬開關，6為電源，7為動態電平識別電路，8為回答控制模塊，9為動態凹口控制模塊，10為數據發送控制模塊，11為振蕩電路，12為微帶電路，13為發射天線。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型作的具體實施例作進一步說明。
[0013]如圖1所示，高空氣象探測裝置，包括數據采集模塊1、測量電路2和發射機3，所述數據采集模塊I和發射機3均與測量電路2相連接，所述數據采集模塊I用于采集氣象數據，所述測量電路2包括單片機4和多路模擬開關5，所述數據采集模塊I經多路模擬開關5與單片機4相連接，并將氣象數據信號傳輸給單片機4進行分析處理，所述發射機3用于接收測量電路2的數據分析處理信號并發射，所述測量電路2與電源6連接。
[0014]測量電路2采用雙積分原理進行電阻測量和電壓量的測量采集，采用電荷泵方法進行電容量的測量采集，利用單片機及其內部定時器、內部比較器和運算放大器構成的積分器實現A/D轉換。
[0015]其中，所述數據采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器和氣壓傳感器，主要探測大氣溫度、濕度和氣壓等數據，然后通過測量電路的多路模擬開關5及模數轉換模塊，將采集的物理量轉變成數字量，單片機對轉變的數字量進行分析處理，最后調制到發射機上。
[0016]發射機3包括動態電平識別電路7、回答控制模塊8、動態凹口控制模塊9、數據發送控制模塊10、振蕩電路11、微帶電路12和發射天線13，所述發射機3與測量電路2的接口端設置動態電平識別電路7，所述動態電平識別電路7的信號輸出端分別通過回答控制模塊8、動態凹口控制模塊9、數據發送控制模塊10與振蕩電路11的信號輸入端相連接，所述振蕩電路11的信號輸出端與微帶電路12的信號輸入端相連接，所述微帶電路12的信號輸出端連接有發射天線13。
[0017]由于測量電路2和發射機3均處于非供地狀態，因此在發射機3與測量電路2的接口端采用動態電平識別電路7，從而保證信號傳輸的保真性和穩定性。
[0018]此外，發射機3采用調頻調幅雙體制雙頻道使其工作在兩種狀態，發射機3在回答控制模塊8的作用下，使發射機處于回答狀態，此時在動態凹口控制模塊9的作用下，使發射機3的振蕩狀態始終處于“欠飽和”狀態。從而避免了高溫時欠飽和增強凹口易消失、低溫時易產生多凹口的情況發生。當地面雷達向發射機發射詢問信號時，發射機通過天線接收到詢問信號，振蕩強度立即從“欠飽和”達到飽和，使微波振蕩管回路電流增大，使負偏壓降低，造成淬頻“失步”。從而產生發射機與地面雷達詢問信號相同步的回答波，即“凹口”。雷達根據對回波的跟蹤，可確定發射與雷達之間的仰角、方位、斜距。從而完成對發射機在空中的定位工作。
[0019]當發射機3在數據發送控制模塊的作用下，發射機處于探空狀態，發射機受控于數據信號。測量電路按順序輸出多項數據信號，通過數據發送控制模塊作用于發射偏置電路，使微電路受控于有序的多項數據信號。并按順序發射出去，供地面雷達接收，經地面終端處理，從而獲得相應的氣象要素。
[0020]為了提高測量準確性和反應速度，溫度傳感器采用珠狀熱敏電阻型傳感器，利用真空濺射涂覆等工藝方法來保證溫度測量的準確性和快速響應。濕度傳感器采用高分子聚合物濕敏電容型傳感器，解決目前產品不能反復使用、響應速度慢、滯后誤差大等問題。[0021]上面結合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出得各種變化，也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.高空氣象探測裝置，其特征在于:包括數據采集模塊、測量電路和發射機，所述數據采集模塊和發射機均與測量電路相連接，所述數據采集模塊用于采集氣象數據，所述測量電路包括單片機和多路模擬開關，所述數據采集模塊經多路模擬開關與單片機相連接，并將氣象數據信號傳輸給單片機進行分析處理，所述發射機用于接收測量電路的數據分析處理信號并發射，所述測量電路與電源連接。
2.根據權利要求1所述的高空氣象探測裝置，其特征在于:所述數據采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器和氣壓傳感器。
3.根據權利要求1所述的高空氣象探測裝置，其特征在于:所述發射機包括動態電平識別電路、回答控制模塊、動態凹口控制模塊、數據發送控制模塊、振蕩電路、微帶電路和發射天線，所述發射機與測量電路的接口端設置動態電平識別電路，所述動態電平識別電路的信號輸出端分別通過回答控制模塊、動態凹口控制模塊、數據發送控制模塊與振蕩電路的信號輸入端相連接，所述振蕩電路的信號輸出端與微帶電路的信號輸入端相連接，所述微帶電路的信號輸出端連接有發射天線。
4.根據權利要求2所述的所述的高空氣象探測裝置，其特征在于:所述溫度傳感器為珠狀熱敏電阻型傳感器，所述濕度傳感器為高分子聚合物濕敏電容型傳感器。
【文檔編號】G01W1/08GK203825215SQ201420190152
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】盧軼, 許銀貴 申請人:太原無線電一廠