可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可连接移动终端的紫外光检测元件，包括：紫外光传感器模块、电路处理模块和接口电路；紫外光传感器模块用于获取紫外光强度的初始模拟数据；电路处理模块与紫外光传感器模块连接，用于将紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据，并进行通信协议转换；接口电路与电路处理模块连接，用于将数字数据传送至通过接口电路连接的移动终端。本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备作为一个独立元件与移动终端连接，无需对手机等硬件作改动，相比于现有手机检测紫外光技术，具有成本低、灵敏度高、便于携带，用户使用方便的优点。
【专利说明】可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器【技术领域】，具体涉及一种可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备。
【背景技术】
[0002]人体接收过量紫外光辐射会对健康造成巨大损伤，将引起细胞内的DNA改变，细胞的自身修复能力减弱，免疫机制减退，使皮肤发生弹性组织变性、角化以至皮肤癌变，诱发眼球晶体产生白内障等。现有具有紫外光检测功能的手机能随时检测周围环境的紫外光强度，并及时提醒用户，避免用户长期处于紫外光辐射环境中。但是现有具有紫外光检测功能的手机需要内置传感器与相关电路模块，对手机硬件改动较大，而且现有手机检测紫外光传感器结构复杂，存在成本高的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备，紫外光检测元件能够作为一个独立元件与移动终端连接，用于解决现有手机检测紫外光传感器结构复杂，需要对现有手机硬件作改动、成本高的问题。
[0004]本实用新型提供一种可连接移动终端的紫外光检测元件，包括:紫外光传感器模块、电路处理模块和接口电路；
[0005]紫外光传感器模块用于获取紫外光强度的初始模拟数据；
[0006]电路处理模块与紫外光传感器模块连接，用于将紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据，并进行通信协议转换；
[0007]接口电路与电路处理模块连接，用于将数字数据传送至通过接口电路连接的移动终端。
[0008]进一步，电路处理模块与接口电路集成一体。
[0009]进一步，接口电路为USB接口电路。
[0010]进一步，电路处理模块包括:电源模块、ADC模块和通信协议转换模块；
[0011]电源模块与紫外光传感器模块、ADC模块和通信协议转换模块连接，用于给紫外光传感器模块、ADC模块和通信协议转换模块供电；
[0012]ADC模块用于将紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据；
[0013]通信协议转换模块与ADC模块连接，用于将ADC模块输出的数字数据的通信协议进行转换。
[0014]进一步，紫外光传感器模块包括:紫外光传感器和电阻桥。
[0015]进一步，紫外光传感器包括依次层叠设置的基板、叉指电极、粘性导电纤维膜和氧化锌膜。
[0016]进一步，可连接移动终端的紫外光检测元件还包括:封装装置，用于对紫外光传感器模块、电路处理模块和接口电路进行封装。
[0017]进一步，封装装置所采用的材料为高透玻璃、高透PET或高透硅胶。
[0018]进一步，可连接移动终端的紫外光检测元件还包括:与紫外光传感器模块集成的温度传感器模块和/或湿度传感器模块。
[0019]本实用新型还提供一种紫外光检测设备，包括上述的可连接移动终端的紫外光检测元件，还包括:中央处理模块；中央处理模块接收上述的可连接移动终端的紫外光检测元件输出的数字数据，并进行分析处理，得到并显示当前紫外光强度及等级。
[0020]本实用新型提供一种可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备，紫外光检测元件作为一个独立元件与移动终端连接，无需对手机等硬件作改动，相比于现有手机检测紫外光技术，具有成本低、灵敏度高、便于携带、用户使用方便的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件实施例一的功能结构框图；
[0022]图2为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件实施例二的功能结构框图；
[0023]图3为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件中紫外光传感器模块的电路图；
[0024]图4是本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件中紫外光传感器的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型提供的紫外光检测设备实施例的功能结构框图。
【具体实施方式】
[0026]为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。
[0027]图1为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件实施例一的功能结构框图，如图1所示，该紫外光检测元件包括:紫外光传感器模块110、电路处理模块120和接口电路130 ;紫外光传感器模块110用于获取紫外光强度的初始模拟数据；电路处理模块120与紫外光传感器模块110的两个输出电极端连接，用于将紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据，并进行通信协议转换；接口电路130与电路处理模块120连接，用于将数字数据传送至通过接口电路连接的移动终端。
[0028]具体地，接口电路可以为USB接口电路，上述紫外光检测元件可通过自身的USB接口电路与移动终端(如手机)连接，当两者连接时，手机电源可以作为紫外光传感器模块的电压源，为紫外光传感器模块施加偏压；与此同时，手机接收紫外光检测元件输出的数字数据，并进行分析处理，得到并显示当前紫外光强度及等级，每当紫外光强度升高一个等级，手机可发出语音播报，当紫外光强度超过一定强度时，手机发出语音报警或其他报警信号，提醒用户采取防护措施；除此之外，手机还可根据当前紫外光强度提供防护建议，例如涂抹不同防晒指数的防晒霜等。
[0029]可选地，电路处理模块120与接口电路130集成一体。
[0030]可选地，紫外光传感器模块110包括:紫外光传感器和电阻桥，用于查看紫外光传感器的分压变化。
[0031]可选地，可连接移动终端的紫外光检测元件还包括:封装装置(图中未示出)，用于对紫外光传感器模块110、电路处理模块120和接口电路130进行封装。封装装置所采用的材料可以为高透玻璃、高透PET或高透硅胶，也可以为其它透明封装材料。本实用新型采用适合光敏传感器的封装技术进行封装，保证外界紫外光可以到达紫外光传感器模块。
[0032]此外，还可以将温度、湿度传感器等与紫外光传感器模块110集成，共同显示环境温度、湿度等参数，此处不再敷述。
[0033]图2为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件实施例二的功能结构框图，如图2所示，该紫外光检测元件在上述实施例一的基础上，电路处理模块120进一步包括:电源模块221、ADC模块222和通信协议转换模块223 ；电源模块221与紫外光传感器模块110、ADC模块222和通信协议转换模块223连接，用于给紫外光传感器模块110、ADC模块222和通信协议转换模块223供电，当紫外光检测元件与手机连接时，电源模块221与手机电源连接，由电源模块221给紫外光传感器模块110提供一个偏压，当阳光照射之后，紫外光传感器的分压发生变化，从而输出反映分压变化情况的初始模拟数据；ADC模块222用于将紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据；通信协议转换模块223与ADC模块222连接，用于将ADC模块222输出的数字数据的通信协议进行转换，由于ADC芯片输出通信端口是I2C，所以需要通信协议转换模块223把I2C通信协议转换成接口电路的通讯协议，例如接口电路为USB接口电路，需要通信协议转换模块223把I2C通信协议转换成USB通讯协议。
[0034]图3为本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件中紫外光传感器模块的电路图，如图3所示，该紫外光传感器模块包含了一个电阻桥，用于查看紫外光传感器的分压变化，其中输入电压Uin为紫外光传感器模块的偏压，R为固定电阻，当受到光照时，U2的电压值会发生变化，但是Ul不变，输出电压Uout输出一个模拟的电压信号。
[0035]图4是本实用新型提供的可连接移动终端的紫外光检测元件中紫外光传感器的结构示意图，如图4所示，该紫外光传感器包括:基板1、叉指电极2、粘性导电纤维膜3和氧化锌膜4。
[0036]其中，基板I材质为玻璃、硅芯片、亚克力、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的任一种，因该紫外光传感器不需要生长氧化锌，因此避免了制备过程中的高温、溶液等生长环境，所以对基底材质选用范围更广泛，选用柔性基底可广泛提高紫外光传感器的应用范围。
[0037]叉指电极2由两组不导通的电极组成，两组电极构成该紫外光传感器的信号输出端。导电纤维膜3设置在叉指电极2 —侧表面，横跨在两组电极之间，用于粘附氧化锌膜并使叉指电极与氧化锌膜之间形成欧姆接触或肖特基接触；氧化锌膜4设置在导电纤维膜3一侧表面，用于感测紫外光。在上述的紫外光传感器中，导电纤维膜3与氧化锌膜4并联组成现有技术中的紫外光传感器的光敏电阻。
[0038]本实用新型所涉及的紫外光传感器是以静电纺丝与旋涂两步程序达成，其中静电纺织的目的为生成导电纤维膜3，沉积在叉指电极2上。本实用新型的粘性导电纤维膜3以添加导电材料的方法达成，纤维的导电性取决于添加材料的导电性、浓度与分散性。而旋转涂布为将氧化锌或者掺杂氧化锌或者异质结构氧化锌分散液体均匀地分布在导电纤维膜3上，而旋转涂布也可以用丝网印刷或者刮膜涂布取代。
[0039]图5为本实用新型提供的紫外光检测设备实施例的功能结构框图，如图5所示，该紫外光检测设备包括上述的可连接移动终端的紫外光检测元件510，还包括:中央处理模块520 ;中央处理模块520接收上述的可连接移动终端的紫外光检测元件510输出的数字数据，并进行分析处理，得到并显示当前紫外光强度及等级。每当紫外光强度升高一个等级，中央处理模块520可发出语音播报，当紫外光强度超过一定强度时，中央处理模块520发出语音报警或其他报警信号，提醒用户采取防护措施。
[0040]本实用新型的中央处理模块可以是独立的处理器来实现，也可以由移动终端中的应用程序来实现。
[0041]本实用新型提供一种可连接移动终端的紫外光检测元件及紫外光检测设备，紫外光检测元件作为一个独立元件与移动终端连接，无需对手机等硬件作改动，相比于现有手机检测紫外光技术，具有成本低、灵敏度高、便于携带、用户使用方便的优点。
[0042]最后，需要注意的是:以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，包括:紫外光传感器模块、电路处理模块和接口电路； 所述紫外光传感器模块用于获取紫外光强度的初始模拟数据； 所述电路处理模块与所述紫外光传感器模块连接，用于将所述紫外光强度的初始模拟数据转换成数字数据，并进行通信协议转换； 所述接口电路与所述电路处理模块连接，用于将所述数字数据传送至通过所述接口电路连接的移动终端。
2.根据权利要求1所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述电路处理模块与所述接口电路集成一体。
3.根据权利要求1所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述接口电路为USB接口电路。
4.根据权利要求1所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述电路处理模块包括:电源模块、ADC模块和通信协议转换模块； 所述电源模块与所述紫外光传感器模块、所述ADC模块和所述通信协议转换模块连接，用于给所述紫外光传感器模块、所述ADC模块和所述通信协议转换模块供电； 所述ADC模块用于将所述紫外光强度的初始模拟数据转换成所述数字数据； 所述通信协议转换模块与所述ADC模块连接，用于将所述ADC模块输出的所述数字数据的通信协议进行转换。
5.根据权利要求1所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述紫外光传感器模块包括:紫外光传感器和电阻桥。
6.根据权利要求5所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述紫外光传感器包括依次层叠设置的基板、叉指电极、导电纤维膜和氧化锌膜。
7.根据权利要求1-6任一项所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，还包括:封装装置，用于对所述紫外光传感器模块、电路处理模块和接口电路进行封装。
8.根据权利要求7所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，所述封装装置所采用的材料为高透玻璃、高透PET或高透硅胶。
9.根据权利要求1所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，其特征在于，还包括--与所述紫外光传感器模块集成的温度传感器模块和/或湿度传感器模块。
10.一种紫外光检测设备，其特征在于，包括权利要求1或4所述的可连接移动终端的紫外光检测元件，还包括:中央处理模块；所述中央处理模块接收所述可连接移动终端的紫外光检测元件输出的所述数字数据，并进行分析处理，得到并显示当前紫外光强度及等级。
【文档编号】G01J1/42GK204085692SQ201420523901
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】赵豪, 王雪, 王珊, 钟强, 丁超, 程驰, 王洪吉, 孙利佳, 王雷 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司