本发明涉及降水检测技术领域,尤其涉及一种降水感应式传感器。
背景技术:
随着社会发展和生活水平的提高,人们对天气预报和灾害性天气的预警能力的需求也日益增强。降水观测是指从空中降落下来雨、雨夹雪、雪、冰粒、冰雹等现象的降水量和降水强度的观测记录,它是地面气象观测的重要组成部分,在为气象防灾减灾、天气预报、气候分析等方面起着重要的作用。但是,传统降水检测装置普遍存在响应速度慢,灵敏度低,无法分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水强度的问题,而且恶劣环境下使用的寿命短,低温时表面易结露或积霜,影响降水检测,结构复杂,成本高。
技术实现要素:
本发明的目的在于通过一种降水感应式传感器,来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种降水感应式传感器,其包括降水检测装置和检测控制装置;所述降水检测装置包括发射元件、降水感应面及接收元件,所述发射元件在发光点发出的光线经所述降水感应面反射后,反射出平行光线或光线汇聚于接收元件;所述检测控制装置包括电源管理电路、中央处理器、光源控制电路、光线接收检测电路、加热控制电路、通讯接口电路及信号输出电路;所述电源管理电路一端连接供电端,另一端连接中央处理器;所述光源控制电路一端连接中央处理器,另一端连接发射元件;所述光线接收检测电路与接收元件、中央处理器连接;所述中央处理器连接加热控制电路、通讯接口电路、信号输出电路。
特别地,所述发射元件选用红外光线发射元件或激光发射元件;所述接收元件选用红外光线接收元件或激光接收元件。
特别地,所述降水感应面选用镜面或透明降水感应面。
特别地,所述通讯接口电路选用RS232/RS485通讯接口。
特别地,所述信号输出电路选用脉冲、开关信号输出电路
本发明提出的降水感应式传感器具有如下优点:一、采用光线的反射、透视原理检测降水,功耗低,检测时间短;降水开始检测时间小于3秒,降水结束检测时间小于30秒;二、与电极式降水感应传感器比较,本发明无外露的检测电极,不存在电极的腐蚀失效问题;三、可检测降雨雨量小,能够0.01mm雨强状态下或雨滴直径0.1mm的降水,响应速度快,灵敏度高;四、加热控制电路控制加热元件在低温时工作,使得传感器在-20℃低温情况下仍能正常工作,避免表面结露或积霜对降水状态检测的影响;五、通过光线强度变化,检测降水强度,分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水强度;六、智能化程度高,可以累计指定时间段降水量;七、采用脉冲、开关信号输出;并带有RS232/RS485智能通讯接口,稳定可靠。
附图说明
图1为本发明提供的降水感应式传感器的降水检测装置结构示意图一;
图2为本发明提供的降水感应式传感器的降水检测装置结构示意图二;
图3为本发明提供的降水感应式传感器的检测控制装置结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实施例中降水感应式传感器包括降水检测装置和检测控制装置。所述降水检测装置包括发射元件、降水感应面及接收元件。降水检测装置通过检测降水开始和结束前后,接收元件在不同时刻下由降水感应面反射的光线变化规律,检测当前是否有降水并检测降水强度。其中,降水感应面为根据多次试验,设计确定的特定几何形状。所述发射元件在发光点发出的光线经所述降水感应面反射后,反射出平行光线或光线汇聚于接收元件;具体的,如图1和图2所示,图1为发射元件101在发光点发出的光线经所述降水感应面102反射后,反射出平行光线至接收元件103;图2为发射元件201在发光点发出的光线经所述降水感应面202反射后,反射出的光线汇聚于一特定几何点,该特定几何点安装有接收元件203。
如图3所示,所述检测控制装置包括电源管理电路301、中央处理器302、光源控制电路303、光线接收检测电路304、加热控制电路305、通讯接口电路306及信号输出电路307;所述电源管理电路301一端连接供电端,另一端连接中央处理器302;所述光源控制电路303一端连接中央处理器302,另一端连接发射元件;所述光线接收检测电路304与接收元件、中央处理器302连接;所述中央处理器302连接加热控制电路305、通讯接口电路306、信号输出电路307。值得一提的是,在本实施例中所述发射元件(101,201)选用红外光线发射元件或激光发射元件;所述接收元件(103,203)选用红外光线接收元件或激光接收元件。所述降水感应面(102,202)选用镜面或透明降水感应面。所述通讯接口电路306选用RS232/RS485通讯接口。所述信号输出电路307选用脉冲、开关信号输出电路。
本发明的技术方案具有如下优点:一、采用光线的反射、透视原理检测降水,功耗低,检测时间短;降水开始检测时间小于3秒,降水结束检测时间小于30秒;二、与电极式降水感应传感器比较,本发明无外露的检测电极,不存在电极的腐蚀失效问题;三、可检测降雨雨量小,能够0.01mm雨强状态下或雨滴直径0.1mm的降水,响应速度快,灵敏度高;四、加热控制电路控制传感器上的加热元件在低温时工作,使得传感器在-20℃低温情况下仍能正常工作,避免表面结露或积霜对降水状态检测的影响;五、通过光线强度变化,检测降水强度,分辨微雨、小雨、中雨、大雨和暴雨等不同降水强度;六、智能化程度高,可以累计指定时间段降水量;七、采用脉冲、开关信号输出;并带有RS232/RS485智能通讯接口,稳定可靠。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。