一种基于热电堆的太阳辐射测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于传感器技术领域，特别涉及了一种太阳辐射测量系统。
【背景技术】
[0002]目前，太阳辐射计主要为光电型，光电型的太阳辐射计的工作原理主要是利用某些材料受光照引起材料电学性质的改变，通常分为光伏型、光电导型和光电子发射型。
[0003]但是，光电型太阳辐射计非常依赖天气因素，在某些特殊的天气条件下，比如阴天、雨天，没有明显的太阳光照，光电型太阳辐射计的测量结果就会产生较大的误差。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述【背景技术】提出的技术问题，本实用新型旨在提供一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，解决了光电型太阳辐射计在没有明显光照条件下，测量误差较大的问题。
[0005]为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为:
[0006]一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，包括微处理器以及分别与之连接的A/D转换器、电源模块、复位电路、和通信模块，还包括分别与A/D转换器差分输入口相连的第一热电堆传感器和第二热电堆传感器，所述第一热电堆传感器置于黑色涂层下，第二热电堆传感器置于第一热电堆传感器下，第一热电堆传感器与第二热电堆传感器之间设置有绝热层；第一热电堆传感器和第二热电堆传感器分别采集热电信号并传送给A/D转换器进行数模转换，A/D转换器将转换后的信号传送给微处理器，微处理器根据接收到的信号进行数据处理，得出太阳辐射值，并将太阳辐射值经通信模块上传至上位机。
[0007]基于上述方案的一种优选方案，上述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块中的至少一种。
[0008]基于上述方案的一种优选方案，上述有线通信模块为RS232接口。
[0009]基于上述方案的一种优选方案，上述无线通信模块为zigbee模块。
[0010]基于上述方案的一种优选方案，上述A/D转换器的型号为ADS1248。
[0011]基于上述方案的一种优选方案，还包括与微处理器相连的显示模块，显示微处理器得出的太阳辐射值。
[0012]基于上述方案的一种优选方案，上述显示模块为液晶显示器。
[0013]采用上述技术方案带来的有益效果:
[0014]本实用新型采用高精度A/D转换器实现对热电堆的高精度采样，在很大程度上减少了误差，微处理器利用最小二乘法对采集的信号曲线拟合，对传感器进行补偿，使得计算出的太阳辐射值具有更好的抗干扰性和很高的精度，还能将计算出的太阳辐射值进行实时显示和上传存储。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的系统组成框图。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0017]如图1所示本实用新型的系统组成框图，一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，包括微处理器以及分别与之连接的A/D转换器、电源模块、复位电路、和通信模块，还包括分别与A/D转换器差分输入口相连的第一热电堆传感器和第二热电堆传感器，所述第一热电堆传感器置于黑色涂层下，第二热电堆传感器置于第一热电堆传感器下，第一热电堆传感器与第二热电堆传感器之间设置有绝热层；第一热电堆传感器和第二热电堆传感器分别采集热电信号并传送给A/D转换器进行数模转换，A/D转换器将转换后的信号传送给微处理器，微处理器根据接收到的信号进行数据处理，得出太阳辐射值，并将太阳辐射值经通信模块上传至上位机。电源模块和复位电路分别用于系统的供电和系统的复位。
[0018]在本实施例中，上述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。其中，有线通信模块采用RS232接口，无线通信模块采用zigbee模块。根据系统所处环境、是否易于布线以及与上位机的距离等因素，选择采用有线或者无线的通信方式，将微处理器的数据上传至上位机。
[0019]在本实施例中，A/D转换器的型号为ADS1248。ADS1248是一种24位高精度模数转换器，采集精度较高。
[0020]在本实施例中，系统还包括与微处理器相连的显示模块，用于显示微处理器得出的太阳辐射值，起到实时、直观地提示作用。其中，显示模块采用液晶显示器。
[0021]本实用新型的工作原理:
[0022]在太阳辐射下，由于温度升高，第一热电堆传感器置于黑色涂层下产生电动势，第二热电堆传感器置于第一热电堆下、并与第一热电堆传感器通过绝热层隔开产生电动势，利用高精度ADS1248进行A/D转换得到第一热电堆传感器和第二热电堆传感器的电动势差值，由微处理器根据电动势差值数据处理得到太阳辐射值，再经过最小二乘法曲线拟合，进一步对传感器进行补偿，得到精度较高的且具有抗干扰性强的太阳辐射值。
[0023]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:包括微处理器以及分别与之连接的A/D转换器、电源模块、复位电路、和通信模块，还包括分别与A/D转换器差分输入口相连的第一热电堆传感器和第二热电堆传感器，所述第一热电堆传感器置于黑色涂层下，第二热电堆传感器置于第一热电堆传感器下，第一热电堆传感器与第二热电堆传感器之间设置有绝热层；第一热电堆传感器和第二热电堆传感器分别采集热电信号并传送给A/D转换器进行数模转换，A/D转换器将转换后的信号传送给微处理器，微处理器根据接收到的信号进行数据处理，得出太阳辐射值，并将太阳辐射值经通信模块上传至上位机。2.根据权利要求1所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块中的至少一种。3.根据权利要求2所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:所述有线通信模块为RS232接口。4.根据权利要求2所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:所述无线通信模块为zigbee模块。5.根据权利要求1所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:所述A/D转换器的型号为ADS1248。6.根据权利要求1所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:还包括与微处理器相连的显示模块，显示微处理器得出的太阳辐射值。7.根据权利要求6所述一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，其特征在于:所述显示模块为液晶显示器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热电堆的太阳辐射测量系统，包括微处理器以及分别与之连接的A/D转换器、电源模块、复位电路、和通信模块，还包括分别与A/D转换器差分输入口相连的第一热电堆传感器和第二热电堆传感器，所述第一热电传感器堆置于黑色涂层下，第二热电堆传感器置于第一热电堆传感器下，第一热电堆传感器与第二热电堆传感器之间设置有绝热层；第一热电堆传感器和第二热电堆传感器采集热电信号并传送给A/D转换器进行数模转换，A/D转换器将转换后的信号传送给微处理器，微处理器根据接收到的信号进行数据处理，得到太阳辐射值。本实用新型解决了光电型太阳辐射计在没有明显光照条件下，测量误差较大的问题。
【IPC分类】G01J1/42
【公开号】CN205049239
【申请号】CN201520800681
【发明人】唐慧强, 孔令铭, 刘丹枫
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月13日