专利名称：：大气能见度仪的恒光源控制系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种大气能见度仪的恒光源控制系统。
背景技术：
：由于大气中的沙尘颗粒和雾气含量对大气能见度距离的影响，而能见度的高低对人的户外活动有着直接的影响，其中对交通运输业的影响尤为严重。现代生活中机场、高速公路还常常因能见度过低，不得不暂时关闭停运。在能见度较低的时候，我们就需要做出判断，是否关闭机场、高速公路或停止某些作业。大气能见度测量仪能够提供实时的、精确的能见度数据，为我们提供了科学的决策依据。目前能见度测量的装置是能见度测量仪，其组成部分主要包括发射光学天线、接收光学天线、信号采集和处理四个部分。根据测量光的特性的不同，能见度测量仪可分为三种类型前向散射能见度测量仪、后向散射能见度测量仪和透射能见度测量仪。前向散射能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的前向散射光来测量能见度；后向散射能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的后向散射光来测量能见度；透视能见度测量仪是通过测量发射光线传播中的透视光来测量能见度。三种能见度测量仪的发射光学天线和接收光学天线的结构基本一致。发射光学天线都包括光源和发射透镜，接收光学天线都包括接收透镜和光检测器，发射透镜和接收透镜外均有保护窗玻璃，使其保持洁净。上述三种能见度测量仪的原理都基本相同，且都可作如下描述假设在大气能见度条件相当好的条件下，发射光学天线的光源发射出一定功率的测量光，接收光学天线的光检测器接收到一定的入射光后产生光电流，该电流经放大电路放大后的输出电压为UR;在能见度测量时发射光学天线的光源发射出相同功率的测量光，接收光学天线的光检测器接收到一定的入射光后产生光电流，该电流经放大电路放大后的输出电压为U'R，通常由于通过被测大气通道，造成测量光的衰减，使得U'R<UR，根据其差值AUR=UR-U'R即能够计算出大气能见度数据。现有大气能见度仪所使用的测量光的光源都是非恒功率光源，光源的发光功率受以下因素的影响1)使用时环境温度的变化；2)光源长时间使用的老化；3)供电电源的稳定性。如果使用非恒功率光源作为测量光的大气能见度仪，在不同的温度环境下和长期使用的过程中，上述问题对测量光的光功率的影响是不可避免的，进而以光功率通过一段长度的被测大气后的衰减数据，作为大气能见度测量数据的精确性，造成了明显的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大气能见度仪的恒光源控制系统，能将测量光源恒功率化，从而排除环境温度的变化、光源老化、供电电源等外界因素对测量光源的影响。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是大气能见度仪的恒光源控制系统，其特征在于依次连接有光电探测器、1/V转换单元、差模放大单元、带通滤波单元、有效值转换单元、光源驱动和光源亮度反馈调节单元，所述光电探测器和光源亮度反馈调节单元与光源连接。本实用新型的有益效果是通过本实用新型的控制系统能将测量光源恒功率化，即使在不同的温度、系统长时间的工作、供给电源有电压波动等情况下，测量系统所取得的数据也与实施值近乎一致。本实用新型的控制系统能应用于所有类型的大气能见度仪。图1是本实用新型的示意图。具体实施方式如图1所示，本实用新型的光电探测器连续检测光源的发光亮度，由此产生的光电流信号经过i/v转换单元-差模放大单元-带通滤波单元-有效值转换单元变成直流电压信号Vf，这里Vf是光源发光亮度的函数，即Vf=f(L)，将该亮度反馈信号Vf接入光源驱动线路的误差放大器，并由光源亮度反馈调节单元将Vf与给定亮度电压Vg比较，得到亮度误差信号AV二A"Vg-Vf)，最后再由AV调节光源的驱动电流大小，从而实现光源亮度的恒定控制。光源的亮度是光源电流的函数，光源电流越大则光源的亮度越高，反之光源电流越小则光源的亮度越低。随着光源的逐渐老化，光源电流的n(效率)逐渐降低，导致光源的亮度随之降低，即L=f(Iled，n)。其中，L-光源的亮度n-光源的效率Iled-光源的电流本实用新型的调节方法有以下3种l)Tt—LI—VI—Iledt—L个2)TI—Lt—Vt—IledI—LI3)光源老化一n—LI—VI—Iled个一L个其中T-环境温度V-亮度监测电压通过上述闭环自动调节过程，使光源的亮度L始终恒定在允许的误差范围内，从而保证了测量系统的稳定性。上述I/V转换单元、差模放大单元、带通滤波单元、有效值转换单元、光源驱动和光源亮度反馈调节单元由系统总线电源通过DC/DC电源模块供电。lKHz方波由系统控制器提供，由此产生的lKHz的调制光信号在检测端经带通滤波单元和检波电路解调，产生最终的测量信号，这样可以提高系统的信噪比。以下是使用本实用新型的恒功率测量光源和非恒功率测量光源在不同温度情况下，所获得的能见度测量数据对比(以实际能见度为4000为例)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>可以看出，将测量光源非恒定功率光源改为恒定功率光源的好处是显而易见的，大气能见度仪的应用将不再受春夏秋冬或不同地域气象条件的变化以及电源电压波动等因素的影响，通过恒功率的反馈补偿功能的调节，一样能够获得高准确度的能见度距离的测量数据。权利要求大气能见度仪的恒光源控制系统，其特征在于依次连接有光电探测器、I/V转换单元、差模放大单元、带通滤波单元、有效值转换单元、光源驱动和光源亮度反馈调节单元，所述光电探测器和光源亮度反馈调节单元与光源连接。专利摘要本实用新型提供一种大气能见度仪的恒光源控制系统，能将测量光源恒功率化，从而排除环境温度的变化、光源老化、供电电源等外界因素对测量光源的影响。大气能见度仪的恒光源控制系统，其特征在于依次连接有光电探测器、I/V转换单元、差模放大单元、带通滤波单元、有效值转换单元、光源驱动和光源亮度反馈调节单元，所述光电探测器和光源亮度反馈调节单元与光源连接。通过本实用新型的控制系统能将测量光源恒功率化，即使在不同的温度、系统长时间的工作、供给电源有电压波动等情况下，测量系统所取得的数据也与实施值近乎一致。文档编号H05B37/02GK201504347SQ20092030937公开日2010年6月9日申请日期2009年9月1日优先权日2009年9月1日发明者刘庆,刘鉴,吕军,秦怀川,程绍荣,蒋世磊申请人:四川科奥达技术有限公司