一种大气环境参数采集器

1.本实用新型属于大气环境参数采集技术领域，具体涉及一种大气环境参数采集器。


背景技术：

2.飞艇作为飞行器中的一种，其低碳环保、能耗低、滞空时间长、垂直起降对场地要求低等特点，成为当前飞行器领域发展的热点。飞艇所处工作环境复杂且多变，对其安全飞行起着重要作用，能实时监控其工作环境的大气环境参数采集器是飞艇航电系统中及其重要的一个功能模块。
3.虽然市面上有众多的采集器，缺少一种针对在临空飞行过程中对飞艇周围环境大气压力值进行实时监测的采集器。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种大气环境参数采集器，以解决飞艇在飞行过程中对飞艇周围环境大气压力值的实时监测的技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.本实用新型提供一种大气环境参数采集器，包括安装于飞艇吊舱上的密闭的壳体；所述壳体内设有大气压力监测件；所述大气压力监测件包括外部气嘴和气压计，所述外部气嘴的外端伸出所述壳体，内端连接至所述气压计，所述气压计能够监测外部气嘴位于壳体外一端的大气压力值。
7.进一步，所述壳体内设有主控芯片，大气压力监测件与主控芯片电连接，主控芯片通过外部电源供电。
8.进一步，所述壳体的外面板上还设有环境温度传感器和大气温湿度传感器；环境温度传感器和大气温湿度传感器分别与主控芯片电连接。
9.进一步，还包括与主控芯片电连接的飞艇显示控制平台。
10.进一步，所述壳体内设有板卡温度传感器、温度读取芯片和位于主控芯片一侧的加热板；板卡温度传感器与温度读取芯片电连接；温度读取芯片与主控芯片电连接，加热板与主控芯片电连接。
11.进一步，所述压力监测件测试大气压的测量范围为5kpa～110kpa。
12.进一步，所述大气温湿传感器的湿度测量范围为0％～100％。
13.进一步，所述大气温湿传感器的温度测量范围为-80℃～+60℃。
14.进一步，所述环境温度传感器的测量范围为-100℃～+100℃。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.1、气压计能够通过外部气嘴监测飞艇周围环境大气压力值，同时，壳体密封安装，防水防潮和电磁屏蔽效果好，可确保气压计对飞艇内、外环境大气压力参数测量的准确性，同时减少外界环境对壳体内部器件的影响。
17.2、环境温度传感器、湿度传感器和主控芯片相配合，主控芯片将环境温度信号和大气温湿度信号处理后传递给飞艇显示控制平台，从而使飞艇便于对其姿态进行调节控制。
18.3、主控芯片和板卡温度传感器相互配合，能够控制电加热板加热或者停止，保证壳体内电子元器件的安全工作。
19.本实用新型的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
20.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
21.图1为本实用新型的三维图；
22.图2为本实用新型的内部结构示意图；
23.图3为本实用新型工作原理示意图。
24.附图中标记如下：壳体本体1、顶板2、板卡3、主控芯片4、第一插头5、电源航插6、显示控制平台7、外部电源8、隔离电源芯片9、气压计10、外部气嘴11、固定板12、第二插头13、温湿度航插14、大气温湿传感器141、环境温度航插15、环境温度传感器151、第三插头16、板卡温度传感器17、温度读取芯片18、加热板19、o型密封圈20。
具体实施方式
25.如图1～3所示，本实用新型提供一种大气环境参数采集器，包括安装于飞艇吊舱上的壳体；壳体包括壳体本体1和顶板2；壳体本体1与顶板2装配的接触面上开有一圈凹型槽；顶板2的装配面上设有与一圈凹型槽配合的一圈凸型台，一圈凹型槽配合的一圈凸型台之间设有o型密封圈20，壳体本体1和顶板2通过螺栓连接在一起；壳体本体1通过底板边缘开设的螺纹孔螺栓连接在飞艇的主吊舱内；壳体本体1内设有板卡3和用于监测大气压力值的大气压力监测件；板卡3与壳体本体1的底板螺栓连接；板卡3上嵌设有第一插头5；壳体本体1的前面板上螺栓连接有电源航插6；电源航插6与板卡3上的第一插头5电连接；电源航插6与外部电源8电连接，电源航插6与板卡3上还电连接有隔离电源芯片9，用于将外部电源8输入的24v直流降压转换为直流5v或者3.3v，隔离电源芯片9型号可选用vicor的隔离电源模块。
26.大气压力监测件包括气压计10和外部气嘴11；壳体本体1的底板上螺栓连接有固定板12；气压计10可拆卸连接在固定板12上；外部气嘴11贯穿且垂直安装于壳体本体1的前面板上；板卡3上嵌设有第二插头13；气压计10与第二插头13电连接，从而使气压计10与主控芯片4通过rs232电连接；气压计10具有进气端；壳体本体1的内部和外部通过外部气嘴11连通；气压计10可选用瑞士simtec ag公司的pmh-1大气压力传感器。
27.上述技术方案的原理及有益效果：
28.外部电源8的24v直流电经过板卡3上的隔离电源芯片9降压后给板卡3供电，由于外部气嘴11将壳体本体1的内部和外部连通，由于整个采集器设置在飞艇吊舱上，吊舱与外
界连通，所以气压计10能够通过外部气嘴11监测飞艇周围环境大气压力值，使用一段时间后，可通过现有的压力校准设备通过外部气嘴11对气压计10测量精度进行相应校验。
29.o型密封圈20的设置，能够提高壳体本体1内部的防水防潮和电磁屏蔽效果，可确保对环境压力参数测量的准确性，同时减少外界环境对壳体内部器件的影响。
30.本实施例中，板卡3上嵌设有主控芯片4，大气压力监测件与主控芯片4电连接，主控芯片4通过板卡3供电，主控芯片4为mcu。
31.本实施例中，壳体本体1的外面板上垂直设有螺栓连接的温湿度航插14和环境温度航插15；温湿度航插14连接两个大气温湿传感器141；大气温湿传感器141放在飞艇同一空间位置，避免其中一个失灵后，而无法监测到该处的温湿度；环境温度航插15上连接有八个环境温度传感器151，分别放在飞艇外八个不同位置处，以监测飞艇外八个不同位置处的环境温度；板卡3上设有第三插头16；温湿度航插14第二插头13电连接；从而使大气温湿传感器141通过rs485与主控芯片4电连接；环境温度航插15与第三插头16连接，从而使湿度传感器151与主控芯片4电连接；大气温湿传感器141的型号可选用hmp155温湿度传感器。
32.上述技术方案的原理及有益效果：
33.大气温湿传感器141监测到的大气温湿度信号，和环境温度传感器151监测飞艇内八个不同位置处的温度信号后通过rs485传递给主控芯片4进行信号处理。
34.本实施例中，还包括飞艇显示控制平台7，主控芯片4与飞艇显示控制平台7通过rs422电连接，飞艇显示控制平台7具体为pc上位机。
35.上述技术方案的原理及有益效果：
36.主控芯片4将监测到的大气压力值、大气温湿度信号和飞艇内八个不同位置的环境温度信号通过rs422传递给飞艇显示控制平台7，从而使飞艇便于对其姿态进行调节控制。
37.本实施例中，壳体本体1内设有板卡温度传感器17、温度读取芯片18和螺栓连接在板卡3下方的电加热板19，电加热板19与板卡3之间有间隙，板卡温度传感器17和温度读取芯片18嵌入在板卡3上；板卡温度传感器17与温度读取芯片18电连接；温度读取芯片18与主控芯片4通过spi电连接；电加热板19与第二插头13电连接；温度读取芯片18的型号可选用rtd铂电阻驱动芯片，板卡温度传感器17的型号可选用pt100铂电阻。
38.上述技术方案的原理及有益效果：
39.板卡温度传感器17将壳体本体1内的温度信号经过温度读取芯片18转换后，通过spi传递给主控芯片4，当主控芯片4根据收到的温度信号判断壳体本体1内部温度过低时，主控芯片4通过发送pwm信号控制电加热板19加热，主控芯片4实时收到板卡温度传感器17传递的温度信号，当温度过高时，主控芯片4通过发送pwm信号让电加热板19停止加热，从而保证壳体本体1内电子元器件的安全工作。
40.本实施例中，气压计10测试大气压的测量范围为5kpa～110kpa。
41.上述技术方案的原理及有益效果：
42.这样的参数测量范围大，精度高。
43.本实施例中，大气温湿传感器141的湿度测量范围为0％～100％。
44.上述技术方案的原理及有益效果：
45.这样的参数测量范围大，精度高。
46.本实施例中，大气温湿传感器141的温度测量范围为-80℃～+60℃。
47.上述技术方案的原理及有益效果：
48.这样的参数测量范围大，精度高。
49.本实施例中环境温度传感器151的温度测量范围为-100℃～+100℃。
50.上述技术方案的原理及有益效果：
51.这样的参数测量范围大，精度高。
52.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。