大氣能見度(Visibility)是反映大氣透明度的一個指標(biāo)，是氣象觀測的常規(guī)項(xiàng)目，它對航海、航空、陸上交通以及軍事活動等都有重要影響。目前國內(nèi)能見度儀，特別是適用于海洋惡劣環(huán)境中的便攜式、高精度的能見度儀較少，需要研制適合海上測量的能見度儀。 在系統(tǒng)闡述大氣能見度檢測理論依據(jù)的基礎(chǔ)上，研究了能見度檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括光源的穩(wěn)定性、微弱信號的相敏檢測技術(shù)及信號的抗干擾技術(shù)等。本系統(tǒng)由發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊及電源模塊等組成。設(shè)計(jì)了發(fā)射模塊和接收模塊的光學(xué)系統(tǒng)，并進(jìn)行了發(fā)射光源的調(diào)制設(shè)計(jì)、接收模塊中的光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、帶通濾波電路的設(shè)計(jì)及信號的鎖相放大電路的設(shè)計(jì)等。大氣能見度測量屬于微弱信號檢測技術(shù)，在海上更容易受到外界自然光及其它環(huán)境因素的干擾，因此濾除各種干擾，提取有用的微弱信號是本設(shè)計(jì)的核心。本文重點(diǎn)研究了光敏檢測技術(shù)和適合于微弱信號檢測的鎖相放大技術(shù)，設(shè)計(jì)了以O(shè)PT101為核心的光敏檢測電路，有效提高了電路的靈敏度和抗干擾，簡化了設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)了以平衡調(diào)制解調(diào)芯片AD630為核心的鎖相放大電路和由雙D觸發(fā)器SN74HCT74及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器M74HC4538B1R組成的移相電路，實(shí)驗(yàn)證明，在較大的噪聲背景下，該電路可以有效地提取出反映能見度變化的有用信號。鎖相放大后的直流信號，經(jīng)AD處理后輸入到微處理器ARM中，經(jīng)過理論運(yùn)算最后得到能見度值。為了保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，特別是海上惡劣環(huán)境，對系統(tǒng)進(jìn)行了防鹽、霧、水的設(shè)計(jì)，如對鏡頭進(jìn)行鍍膜、對PCB板進(jìn)行了三防處理等。 最后進(jìn)行了能見度儀樣機(jī)的研制。
標(biāo)簽：
ARM
散射
儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間：
2013-04-24
上傳用戶：胡佳明胡佳明
