專利名稱：多功能公路冰雪傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣象傳感器，尤其涉及一種多功能公路冰雪傳感器。背景內(nèi)容行駛車輛追尾是高速公路最嚴(yán)重的交通事故。造成追尾事故的氣象因素不僅有霜 霧所帶來的能見度原因，雨雪天氣尤其是大雨暴雪亦能顯著降低能見度。另外，道路潤(rùn)濕、 凍結(jié)使得路面附著系數(shù)減少，路面抗滑能力大幅度下降，也是造成追尾事故的重要?dú)庀笠?素。在高速公路設(shè)立冰雪監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)布監(jiān)測(cè)路段的冰雪氣象信息，以及由冰雪信息綜合 生成的監(jiān)測(cè)路段行車安全參數(shù)包括道路、安全車距及車速閾值信息，對(duì)預(yù)防車輛追尾、確 保行車安全有著重要意義。然而，冰雪監(jiān)測(cè)尚無(wú)合適的傳感器，基本上仍停留在人工觀測(cè)階 段。因此，加速研發(fā)冰雪傳感器，用以監(jiān)測(cè)高速公路的積雪及能見度的改變，是預(yù)防車輛追 尾不容忽視的交通氣象監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及設(shè)施。另外，由于高速公路各路段氣象分布的不均勻性，若在高速公路多路段布設(shè)氣象 監(jiān)測(cè)點(diǎn)，冰雪傳感器的結(jié)構(gòu)成本是一個(gè)能否付諸實(shí)施的瓶頸問題，當(dāng)然也是冰雪傳感器結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種多功能公路冰雪 傳感器。本發(fā)明不僅能定量監(jiān)測(cè)道路的降雪量、降雪強(qiáng)度和降雪歷時(shí)等，而且還具有融雪、 雨、相對(duì)濕度和環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)于一體的諸多功能，較好地解決了傳感器結(jié)構(gòu)成本的問題。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用全電子式結(jié)構(gòu)，無(wú)運(yùn)動(dòng)件磨損，測(cè)量精度高、安裝校正方便，并能根據(jù)冰雪參 數(shù)的變化，自動(dòng)生成或調(diào)整高速公路不同路段的安全車距及車速的示警閾值，為預(yù)警追尾、 超速等事故的發(fā)生和提高道路通暢率，提供了科學(xué)依據(jù)及安全保證，該傳感器還可方便地 應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、鐵路等交通運(yùn)輸場(chǎng)合。具體地說，本發(fā)明包括金屬罐體，不銹鋼支架，由冰雪感應(yīng)板和冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理 電路組成的冰雪感應(yīng)模塊，不銹鋼承水器，第一、二 PTC發(fā)熱元件，由水量測(cè)量敏感元件和 水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路組成的水量測(cè)量模塊，出水槽，環(huán)境溫度測(cè)量模塊，微處理器，系統(tǒng) 電路板，時(shí)間測(cè)量電路，RS.232通信接口模塊和第一、二繼電器電路；在金屬罐體中，從上到下，通過不銹鋼支架依次設(shè)置有傾斜放置的冰雪感應(yīng)板、不 銹鋼承水器、水量測(cè)量敏感元件和出水槽；在不銹鋼承水器和冰雪感應(yīng)板背面分別設(shè)置有第一 PTC發(fā)熱元件和第二 PTC發(fā)熱 元件，融化的冰雪或雨水流入水量測(cè)量敏感元件，并經(jīng)出水槽流出；在金屬罐體的外壁設(shè)置有環(huán)境溫度測(cè)量模塊，在金屬罐體的內(nèi)壁設(shè)置有系統(tǒng)電路 板；在系統(tǒng)電路板上設(shè)置有微處理器及分別和微處理器連接的冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路，水 量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路，時(shí)間測(cè)量電路，RS_232通信接口模塊和第一、二繼電器電路NK、NJ ；第一繼電器電路NK與第一 PTC發(fā)熱元件PTC1連接，第二繼電器電路NJ與第二PTC發(fā)熱元件PTC2連接。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)環(huán)境溫度測(cè)量模塊測(cè)量的環(huán)境溫度高于攝氏零度，冰雪感應(yīng)板采樣辯識(shí)有降水 時(shí)，承水器將收集的雨水引入水量測(cè)量敏感元件用以測(cè)量降水量、降水強(qiáng)度、降水歷時(shí)等參 數(shù)，微處理器根據(jù)該路段、該時(shí)刻降水參數(shù)的變化自動(dòng)生成車輛行駛速度、車間距限制閾 值，并通過RS_232通信接口模塊傳送至PC機(jī)顯示降水等參數(shù)或者再經(jīng)過GSM/GPRS模塊將 該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。當(dāng)環(huán)境溫度測(cè)量模塊測(cè)量的環(huán)境溫度高于攝氏零度，冰雪感應(yīng)板采樣辯識(shí)有霜霧 時(shí)，冰雪感應(yīng)板根據(jù)相對(duì)濕度的變化，定量測(cè)量霜霧的大小，并在單位時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)冰雪感 應(yīng)板背面的PTC發(fā)熱元件，迅速加熱干燥冰雪感應(yīng)板以重新測(cè)量相對(duì)濕度變化，且并通過 RS_232通信接口模塊傳送至PC機(jī)顯示相對(duì)濕度或者再經(jīng)過GSM/GPRS模塊將該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā) 送給控制終端。當(dāng)環(huán)境溫度測(cè)量模塊測(cè)量的環(huán)境溫度小于、等于攝氏零度，冰雪感應(yīng)板采樣辯識(shí) 有冰雪時(shí)，微處理器在單位時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)冰雪感應(yīng)板背面的PTC發(fā)熱元件，迅速加熱冰雪感 應(yīng)板，融化的冰雪通過承水器引入水量測(cè)量敏感元件用以測(cè)量降雪量、降雪強(qiáng)度、降雪歷時(shí) 等參數(shù)，微處理器根據(jù)該路段、該時(shí)刻冰雪參數(shù)的變化自動(dòng)生成車輛行駛速度、車間距限制 閾值，并通過RS_232通信接口模塊將運(yùn)算后的數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)或者再經(jīng)過GSM/GPRS模塊 將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、可用于多種場(chǎng)合下的雪、雨、霧綜合測(cè)量，測(cè)量范圍廣、精度高；2、無(wú)運(yùn)動(dòng)件磨損，可靠性高、使用壽命長(zhǎng)；3、價(jià)格低廉，性價(jià)比高。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是微處理器控制結(jié)構(gòu)方框圖；圖3A是冰雪感應(yīng)板結(jié)構(gòu)示意圖(主視)；圖3B是冰雪感應(yīng)板安裝在不銹鋼支架上結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視)；圖4是冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路原理圖；圖5是水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路原理圖；圖6為微處理器控制電路原理圖。其中00-金屬罐體；10-不銹鋼支架；20-冰雪感應(yīng)模塊，21-冰雪感應(yīng)板，22-冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路；30-不銹鋼承水器；50-水量測(cè)量模塊，
51-水量測(cè)量敏感元件，52-水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路；60-出水槽；70-環(huán)境溫度測(cè)量模塊；80-微處理器；90-系統(tǒng)電路板；100-時(shí)間測(cè)量電路；110-RS_232 通信接 口 模塊；PTC1-第一 PTC發(fā)熱元件，PTC2-第二 PTC發(fā)熱元件；NK-第一繼電器電路，NJ-第二繼電器電路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明一、總體結(jié)構(gòu)本發(fā)明設(shè)置在高速公路相關(guān)路段的各個(gè)冰雪監(jiān)測(cè)點(diǎn)上。如圖1、2，本發(fā)明包括金屬罐體00，不銹鋼支架10，由冰雪感應(yīng)板21和冰雪感應(yīng) 信號(hào)調(diào)理電路22組成的冰雪感應(yīng)模塊20，不銹鋼承水器30，第一、二 PTC發(fā)熱元件PTC1、 PTC2，由水量測(cè)量敏感元件51和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路52組成的水量測(cè)量模塊50，出水 槽60，環(huán)境溫度測(cè)量模塊70，微處理器80，系統(tǒng)電路板90，時(shí)間測(cè)量電路100，RS_232通信 接口模塊110和第一、二繼電器電路NK、NJ ；在金屬罐體00中，從上到下，通過不銹鋼支架10依次設(shè)置有傾斜放置的冰雪感應(yīng) 板21、不銹鋼承水器30、水量測(cè)量敏感元件51和出水槽60 ； 在不銹鋼承水器30和冰雪感應(yīng)板21背面分別設(shè)置有第一 PTC發(fā)熱元件PTC1和第 二 PTC發(fā)熱元件PTC2，融化的冰雪或雨水流入水量測(cè)量敏感元件51，并經(jīng)出水槽60流出；在金屬罐體00的外壁設(shè)置有環(huán)境溫度測(cè)量模塊70，在金屬罐體00的內(nèi)壁設(shè)置有 系統(tǒng)電路板90 ；在系統(tǒng)電路板90上設(shè)置有微處理器80及分別和微處理器80連接的冰雪 感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路22，水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路52，時(shí)間測(cè)量電路100，RS_232通信接口模塊 110和第一、二繼電器電路NK、NJ ；第一繼電器電路NK與第一 PTC發(fā)熱元件PTC1連接，第二繼電器電路NJ與第二 PTC發(fā)熱元件PTC2連接。二、功能塊結(jié)構(gòu)1、冰雪感應(yīng)模塊20如圖2，冰雪感應(yīng)模塊20由前后連接的冰雪感應(yīng)板21和冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路 22組成。如圖3A、圖3B，冰雪感應(yīng)板21由鑲嵌于絕緣材質(zhì)底版211上的呈圓環(huán)型交錯(cuò)結(jié)構(gòu) 的兩組金屬箔條N1、N2和涂覆金屬箔條N1、N2表面的絕緣、防水涂層構(gòu)成；兩組金屬箔條 NUN2分別通過兩根導(dǎo)線與冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路22的輸入端相連。如圖4，冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路22由正弦波發(fā)生器221、跟隨器222、反相放大器 223、正弦波移相器224、正弦波/方波轉(zhuǎn)換器225、冰雪感應(yīng)板的測(cè)量電路226、模擬開關(guān)
6227、有源低通濾波器228和同相放大器229組成正弦波發(fā)生器221輸出端接跟隨器222輸入端；跟隨器222的輸出端分為兩路一 路經(jīng)冰雪感應(yīng)板21接入冰雪感應(yīng)板的測(cè)量電路226，另一路經(jīng)反相放大電路223接正弦波 移相器224輸入端；正弦波移相器224輸出至正弦波/方波轉(zhuǎn)換器225完成波形轉(zhuǎn)換后輸 出至模擬開關(guān)227的開關(guān)控制端，模擬開關(guān)227的輸入端與冰雪感應(yīng)板測(cè)量電路226的輸 出端相連，模擬開關(guān)227輸出至有源低通濾波器228輸入端，有源低通濾波器228的輸出至 同相放大器229輸入端；同相放大器229的輸出端V1N與微處理器80的AIN0端相連。經(jīng)過防水及高絕緣處理后的冰雪感應(yīng)板21能方便地將霜、霧、雨、雪變化轉(zhuǎn)換為 區(qū)別明顯的電信號(hào)，被調(diào)理的模擬信號(hào)經(jīng)過微處理器80內(nèi)部的16位A/D電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)提供給微處理器80進(jìn)行辯識(shí)運(yùn)算及線性修正，微處理器80根據(jù)霜霧和冰雪的檢測(cè)值 變化，分別采用不同的定時(shí)加熱時(shí)間，自動(dòng)啟動(dòng)不銹鋼承水器30背面的第一 PTC發(fā)熱元件 PTC1或冰雪感應(yīng)板21背面的第二 PTC發(fā)熱元件PTC2，迅速干燥冰雪感應(yīng)板21以重新測(cè)量 相對(duì)濕度及降雪變化，并通過RS_232通信接口模塊110將運(yùn)算后的數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)或者 再經(jīng)過GSM/GPRS模塊將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。2、水量測(cè)量模塊50如圖2，水量測(cè)量模塊50由前后連接的水量測(cè)量敏感元件51和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理 電路52組成。所述的水量測(cè)量敏感元件51由多片經(jīng)絕緣處理后的金屬極板組成。如圖5，水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路52由正弦波發(fā)生器521、跟隨器522、反相放大器 523、正弦波移相器524、水量測(cè)量電路525、消噪放大器526和同相放大器527組成正弦波發(fā)生器521的輸出端與跟隨器522的輸入端相連；跟隨器522的輸出端分 為兩路一路與消噪放大器526的參考輸入端10腳相連；另一路接入反相放大器523的輸 入端；反相放大器523的輸出端經(jīng)水量測(cè)量敏感元件51后與水量測(cè)量電路225的輸入端相 連；水量測(cè)量電路225的輸出端與消噪放大器526的同相輸入端1腳相連；消噪放大器526 輸出端接同相同相放大器527 ；同相放大器527的輸出端與微處理器80的Aim端相連。雨水及融化后的冰雪經(jīng)水量測(cè)量敏感元件51和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路52轉(zhuǎn)換為 模擬電信號(hào)后，通過微處理器80內(nèi)部的16位A/D電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給微處理器80 進(jìn)行雨(雪)型、雨(雪)量辯識(shí)運(yùn)算及線性修正。3、第一、二 PTC 發(fā)熱元件 PTC1、PTC2第一、二 PTC發(fā)熱元件PTC1、PTC2為常用元件。4、環(huán)境溫度測(cè)量模塊70環(huán)境溫度測(cè)量模塊70選用DS1820數(shù)字溫度傳感器。5、時(shí)間測(cè)量電路100時(shí)間測(cè)量電路100選用DS1302芯片。6、RS_232 通信接 口模塊 110RS_232通信接口模塊110為常用電路。7、第一、二繼電器電路NK、NJ第一、二繼電器電路NK、NJ為常用電路。8、微處理器80
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微處理器80選用C8051F060型高速混合信號(hào)ISP FLASH微控制器。如圖2、6，微處理器80的工作過程如下微處理器80通過P10、P11 口與DS1820數(shù)字溫度傳感器連接，用以直接測(cè)量和實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度變化。微處理器80通過P12、P13、P14 口與由DS1302構(gòu)成的時(shí)間測(cè)量電路相連，以確保
采集數(shù)據(jù)的時(shí)間戳信息記錄。微處理器80通過POO、P01引腳與RS_232通信接口模塊110相連。微處理器80通過P15、P16再分別通過晶體管3DG4的集電極與第一、二繼電器電 路NK、NJ的線圈端相連，兩繼電器的常開觸點(diǎn)分別控制第一、二 PTC發(fā)熱元件PTC1、PTC2的開啟。微處理器80通過AIMKAim兩腳分別連至冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路22和水量測(cè)量 信號(hào)調(diào)理電路52的模擬信號(hào)輸出端，并通過微處理器80內(nèi)部的兩路16位A/D轉(zhuǎn)換器完成 模數(shù)轉(zhuǎn)換，微處理器80根據(jù)雨(雪)型、雨(雪)量的辯識(shí)運(yùn)算及線性修正值，經(jīng)查表及運(yùn) 行插值公式后，自動(dòng)生成車輛行駛速度、車間距限制閾值，并通過RS_232接口電路將相關(guān) 數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)或者再經(jīng)過GSM/GPRS模塊將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。9、金屬罐體00金屬罐體00是一種金屬容器。10、不銹鋼支架10不銹鋼支架10供固定和連接其內(nèi)的各功能塊用。11、不銹鋼承水器30不銹鋼承水器30是一種盆狀體。12、出水槽 60出水槽60呈漏斗狀。三、工作過程描述系統(tǒng)初始化后微處理器以固定周期監(jiān)測(cè)溫度傳感器DS1820采集的溫度值。(1)當(dāng)該值大于零攝氏度時(shí)，經(jīng)過防水及高絕緣處理后的冰雪感應(yīng)板能可靠地將 霜霧、雨變化轉(zhuǎn)換為區(qū)別明顯的電信號(hào)，被調(diào)理的模擬信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后提供 給微處理器進(jìn)行辯識(shí)運(yùn)算及線性修正，冰雪感應(yīng)板若檢測(cè)到霜霧時(shí)；微處理器根據(jù)霜霧的 檢測(cè)值變化，自動(dòng)啟動(dòng)冰雪感應(yīng)板背面的PTC發(fā)熱元件，迅速干燥冰雪感應(yīng)板以重新測(cè)量 相對(duì)濕度變化。并通過RS_232接口電路將運(yùn)算后的霜霧數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)或再經(jīng)過GSM/ GPRS模塊遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。冰雪感應(yīng)板若檢測(cè)到降雨時(shí)；通過承水器、將雨水引導(dǎo)至 水量測(cè)量電路模塊轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)后，通過微處理器內(nèi)部的16位A/D電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)提供給微處理器CPU進(jìn)行雨型、雨量辯識(shí)運(yùn)算及線性修正，微處理器根據(jù)運(yùn)算及線性 修正值、經(jīng)查表及運(yùn)行插值公式、自動(dòng)生成車輛行駛速度、車間距閾值，并通過RS_232通信 接口電路將降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨起止時(shí)間及車輛速度、車間距閾值等相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至PC 機(jī)或者再通過GSM/GPRS模塊無(wú)線遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端。(2)當(dāng)該值等于或者小于零攝氏度，冰雪感應(yīng)板若檢測(cè)到冰雪時(shí)；微處理器根據(jù) 冰雪的檢測(cè)值變化，分別采用不同的定時(shí)加熱時(shí)間，自動(dòng)啟動(dòng)冰雪感應(yīng)板和承水器背面的 PTC發(fā)熱元件，加熱融化后的冰雪經(jīng)水量測(cè)量敏感元件及信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，并通過微處理器內(nèi)部的16位A/D轉(zhuǎn)換電路供給CPU進(jìn)行雪型、雪量辯識(shí)運(yùn)算及線性修正。 微處理器根據(jù)運(yùn)算及線性修正值、經(jīng)查表及運(yùn)行插值公式后、自動(dòng)生成車輛行駛速度、車間 距閾值，且通過RS_232通信接口電路將降雪量、降雪強(qiáng)度、降雪起止時(shí)間及車輛速度、車間 距閾值等相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)或者再通過GSM/GPRS模塊無(wú)線遠(yuǎn)程發(fā)送給控制終端，從而 為高速公路的冰雪天氣的安全車速閾值及車間距閾值提供各路段實(shí)時(shí)的氣象信息。
權(quán)利要求
一種多功能公路冰雪傳感器，其特征在于包括金屬罐體(00)，不銹鋼支架(10)，由冰雪感應(yīng)板(21)和冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路(22)組成的冰雪感應(yīng)模塊(20)，不銹鋼承水器(30)，第一、二PTC發(fā)熱元件(PTC1、PTC2)，由水量測(cè)量敏感元件(51)和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路(52)組成的水量測(cè)量模塊(50)，出水槽(60)，環(huán)境溫度測(cè)量模塊(70)，微處理器(80)，系統(tǒng)電路板(90)，時(shí)間測(cè)量電路(100)，RS_232通信接口模塊(110)和第一、二繼電器電路(NK、NJ)；在金屬罐體(00)中，從上到下，通過不銹鋼支架(10)依次設(shè)置有傾斜放置的冰雪感應(yīng)板(21)、不銹鋼承水器(30)、水量測(cè)量敏感元件(51)和出水槽(60)；在不銹鋼承水器(30)和冰雪感應(yīng)板(21)背面分別設(shè)置有第一PTC發(fā)熱元件(PTC1)和第二PTC發(fā)熱元件(PTC2)，融化的冰雪或雨水流入水量測(cè)量敏感元件(51)，并經(jīng)出水槽(60)流出；在金屬罐體(00)的外壁設(shè)置有環(huán)境溫度測(cè)量模塊(70)，在金屬罐體(00)的內(nèi)壁設(shè)置有系統(tǒng)電路板(90)；在系統(tǒng)電路板(90)上設(shè)置有微處理器(80)及分別和微處理器(80)連接的冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路(22)，水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路(52)，時(shí)間測(cè)量電路(100)，RS 232通信接口模塊(110)和第一、二繼電器電路(NK、NJ)；第一繼電器電路(NK)與第一PTC發(fā)熱元件(PTC1)連接，第二繼電器電路(NJ)與第二PTC發(fā)熱元件(PTC2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能公路冰雪傳感器，其特征在于冰雪感應(yīng)模塊(20)由前后連接的冰雪感應(yīng)板(21)和冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路(22)組成；所述的冰雪感應(yīng)板(21)由鑲嵌于絕緣材質(zhì)底版(211)上的呈圓環(huán)型交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的兩組 金屬箔條(Ni、N2)和涂覆兩組金屬箔條(Ni、N2)表面的絕緣、防水涂層構(gòu)成；兩組金屬箔 條(N1、N2)分別通過兩根導(dǎo)線與冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路(22)的輸入端相連；所述的冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路(22)由正弦波發(fā)生器(221)、跟隨器(222)、反相放大器 (223)、正弦波移相器(224)、正弦波/方波轉(zhuǎn)換器(225)、冰雪感應(yīng)板的測(cè)量電路(226)、模 擬開關(guān)(227)、有源低通濾波器(228)和同相放大器(229)組成正弦波發(fā)生器(221)輸出端接跟隨器(222)輸入端；跟隨器(222)的輸出端分為兩路 一路經(jīng)冰雪感應(yīng)板(21)接入冰雪感應(yīng)板的測(cè)量電路(226)，另一路經(jīng)反相放大電路(223) 接正弦波移相器(224)輸入端；正弦波移相器(224)輸出至正弦波/方波轉(zhuǎn)換器(225)完 成波形轉(zhuǎn)換后輸出至模擬開關(guān)(227)的開關(guān)控制端，模擬開關(guān)(227)的輸入端與冰雪感應(yīng) 板測(cè)量電路(226)的輸出端相連，模擬開關(guān)(227)輸出至有源低通濾波器(228)輸入端，有 源低通濾波器(228)的輸出至同相放大器(229)輸入端；同相放大器(229)的輸出端VlN 與微處理器(80)的AINO端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能公路冰雪傳感器，其特征在于水量測(cè)量模塊(50)由前后連接的水量測(cè)量敏感元件(51)和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路 (52)組成；所述的水量測(cè)量敏感元件(51)由多片經(jīng)絕緣處理后的金屬極板組成；所述的水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路(52)由正弦波發(fā)生器(521)、跟隨器(522)、反相放大器 (523)、正弦波移相器(524)、水量測(cè)量電路(525)、消噪放大器(526)和同相放大器(527)組成； 正弦波發(fā)生器(521)的輸出端與跟隨器(522)的輸入端相連；跟隨器(522)的輸出 端分為兩路一路與消噪放大器(526)的參考輸入端10腳相連；另一路接入反相放大器 (523)的輸入端；反相放大器(523)的輸出端經(jīng)水量測(cè)量敏感元件(51)后與水量測(cè)量電路 (225)的輸入端相連；水量測(cè)量電路(225)的輸出端與消噪放大器(526)的同相輸入端1腳 相連；消噪放大器(526)輸出端接同相同相放大器(527)；同相放大器(527)的輸出端與微 處理器(80)的Aim端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能公路冰雪傳感器，涉及一種氣象傳感器。本發(fā)明包括金屬罐體，不銹鋼支架，由冰雪感應(yīng)板和冰雪感應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路組成的冰雪感應(yīng)模塊，不銹鋼承水器，第一、二PTC發(fā)熱元件，由水量測(cè)量敏感元件和水量測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路組成的水量測(cè)量模塊，出水槽，環(huán)境溫度測(cè)量模塊，微處理器，系統(tǒng)電路板，時(shí)間測(cè)量電路，RS_232通信接口模塊和第一、二繼電器電路。本發(fā)明可用于多種場(chǎng)合下的雪、雨、霧綜合測(cè)量，測(cè)量范圍廣、精度高；無(wú)運(yùn)動(dòng)件磨損，可靠性高、使用壽命長(zhǎng)；價(jià)格低廉，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)G01W1/14GK101852870SQ20091006136
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者熊昌侖, 謝輝, 譚福耀 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)