专利名称：雨滴传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于降水量探测设备，涉及一种用于大型温室窗户开闭管理、作物蒸散量试验的遮雨蓬管理的雨滴传感器。
背景技术：
迄今为止，国内外已经投入使用的固态存储雨量计大部分是由翻斗式传感器与固态数据采集记录装置连接组成。现有固态存储雨量计存在着明显的缺陷和不足，主要是传感技术落后于信息处理技术。测量精度差、测量误差随降水强度变化剧烈，受外界随机因素影响大，仪器安装调整繁琐。比较典型的是自动控制汽车雨刮器的雨量传感器，红外散射式是目前产品化雨量传感器的主要工作方式，传感器自身发出的红外光线透过玻璃入射到玻璃外表面，当有雨时，雨滴对光产生散射，从玻璃射回传感器接收端的光线变弱，从而判断是否下雨、雨量大小。但该设备的制造成本高，不适用于长期安装在野外工作。实际测量中，从电容传感器到信号调制主机会有一定距离。在野外测试工作中，这种距离可以达到上百米，甚至更远。而连接于电容传感器与信号调制主机之间电缆线的长度，形状的变化，使其产生的杂散电容变化对测量电容的干扰会很大。因此，必须将传感器上输出电容值就近进行信号调制变换，以避免和减弱杂散电容对测量值的干扰。
实用新型内容解决的技术问题本实用新型针对目前雨量传感器的缺陷，提供一种始于野外使用，对水滴反应灵敏，输出信号不受灰尘影响，信号易于被计算机采集和适于较远距离 (>300m)传输，造价低廉的雨滴传感器。技术方案一种雨滴传感器，包括平板电容器和变送器，所述平板电容器与变送器的信号输入端连接，变送器的信号输出端与计算机连接，所述变送器将电容信号转换成频率信号，平板电容器的两面涂覆聚氨脂高分子胶，变送器外包裹环氧树脂胶。所述平板电容器两边的电容板均由长50mm，宽1mm，10个金属条片连接而成，各条片之间间距0. 5mm。所述变送器一端有二个接线孔，与电容器两极相连，另一端有三个接线孔，分别接电源正、负极和信号输出正极，信号输出负极和电源负极共用。所述变送器输出端与计算机通过三芯电缆连接。该传感器是利用电容器的介电常数与水分关系制成。由于水的介电常数是影响电容器介电常数的主项。因此，测定电容量变化就可获知平板上水滴有无和多少。我们将电容信号转换成频率信号。变送器将电容信号转换成频率信号是通过三五振荡电路来实现，根据阻容振荡原理，电容改变时，将改变振荡频率。该电路的优点是随电容而变的频率变化是连续的，因此，其测试范围较宽。雨滴传感器从干燥至全部没入水中，输出频率在1(Γ85ΚΗζ范围内变化。变送器在测得介电常数后已将电信号转变为频率信号。它便于计算机采数，由湿度引起的传感器电容变化，在测点附近已被转化为频率信号。因此，较远传输距离并不影响信号精度。[0010]有益效果本实用新型提供一种雨滴传感器，试验表明，该雨滴传感器对水滴十分灵敏，当平板电容表面上滴上水滴时，输出脉冲信号即时改变；通过三五振荡电路来实现信号转变，根据阻容振荡原理，电容改变时，将改变振荡频率，随电容而变的频率变化是连续的，因此测试范围较宽。由湿度引起的传感器电容变化，在测点附近已被转化为频率信号。 因此较远传输距离并不影响信号精度。
图1为本实用新型的模块连接示意图，(1)为平板电容器，(2)为变送器。传感器的正面为一平板电容器，其背面为一频率信号转换变送器。平板电容器表面覆盖了聚氨酯粘胶，防止电容器内漏电及灰尘等外界物质对其干扰。图2为雨滴数与传感器输出频率关系，表明传感器表面接受雨滴量与其输出频率有良好关系。
具体实施方式
实施例1一种雨滴传感器，包括平板电容器1和变送器2，所述平板电容器1与变送器2的信号输入端连接，变送器2的信号输出端与计算机连接，所述变送器将电容信号转换成频率信号，平板电容器的两面涂覆聚氨脂高分子胶，变送器外包裹环氧树脂胶。平板电容器1 两边的电容板均由长50mm，宽1mm，10个金属条片连接而成，各条片之间间距0. 5mm。变送器 2 —端有二个接线孔，与电容器两极相连，另一端有三个接线孔，分别接电源正、负极和信号输出正极，信号输出负极和电源负极共用。变送器输出端与计算机通过三芯电缆连接。实施例2传感器的制作工艺1、平板电容器的制作将线路板刻蚀，二边的电容板均由长50mm，宽1mm，10个金属条片连接而成，各条片之间间距0. 5mm。2、在平板的正反面涂覆聚氨脂高分子胶。这样的电容器，在干燥时，其电容量为 0. 7uF，全部没入水中时，约为5. Ou F。3、制作电容一脉冲信号变送器板变送器板面积为62X9mm。上有稳压电源，三五震荡电路等线路。变送器板一头有二个接线孔，供接电容器二极之用(变送器输入端)。另一端有三个接线孔，分别接电源(直流9V)正、负极和信号输出正极。(信号输出负极和电源负极共用)4、将平板电容器二极焊在变送器输入端二个接线点上。在变送器输出端接上三芯电缆。5、将变送器放入一塑料小盒内，并扣压、固定在平板电容器背面。6、向塑料盒内注入环氧树脂，使变送器电子元件与线路全部封固在环氧树脂胶中。起到防水作用。7、经过48小时固结定型后进行检验。对其供电后(直流9V)。传感器在空气中， 输出脉冲(频率)约SOKHz。传感器逐步没入水中，输出脉冲不断变小，全部没入水中为20KHz 左右。浸入水中后，无脉冲输出(电路漏入水)，或输出量过大、过小均被视为废品或次品。
权利要求1.一种雨滴传感器，其特征在于包括平板电容器(1)和变送器(2)，所述平板电容器 (1)与变送器(2)的信号输入端连接，变送器(2)的信号输出端与计算机连接，所述变送器将电容信号转换成频率信号，平板电容器的两面涂覆聚氨脂高分子胶，变送器外包裹环氧树脂胶。
2.根据权利要求1所述的雨滴传感器，其特征在于所述平板电容器(1)两边的电容板均由长50mm，宽1mm，10个金属条片连接而成，各条片之间间距0. 5mm。
3.根据权利要求1所述的雨滴传感器，其特征在于所述变送器(2)—端有二个接线孔， 与电容器两极相连，另一端有三个接线孔，分别接电源正、负极和信号输出正极，信号输出负极和电源负极共用。
4.根据权利要求1所述的雨滴传感器，其特征在于所述变送器输出端与计算机通过三芯电缆连接。
专利摘要一种雨滴传感器，包括平板电容器和变送器，所述平板电容器与变送器的信号输入端连接，变送器的信号输出端与计算机连接，所述变送器将电容信号转换成频率信号，平板电容器的两面涂覆聚氨脂高分子胶，变送器外包裹环氧树脂胶。该雨滴传感器对水滴十分灵敏，当平板电容表面上滴上水滴时，输出脉冲信号即时改变；通过三五振荡电路来实现信号转变，根据阻容振荡原理，电容改变时，将改变振荡频率，随电容而变的频率变化是连续的，因此测试范围较宽。由湿度引起的传感器电容变化，在测点附近已被转化为频率信号。因此较远传输距离并不影响信号精度。
文档编号G01N27/22GK202033321SQ20112006331
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者徐富安 申请人:中国科学院南京土壤研究所