地基GPS水汽遥测系统远程通讯与控制系统及其初步应用

地基GPS遥感大气水汽技术是20世纪90年代发展起来的一种全新的大气观测手段,建立科学合理的GPS数据实时采集通讯网,实时下载观测数据,可为地基GPS资料应用开发成果的业务化推广提供必要的技术支撑,是地基GPS大气水汽遥感系统可否推广应用的一项关键指标。介绍了采用Modem、依托公共电话网(PSTN)建立起来的远程数据通讯和控制系统。使用该系统可通过电话拨号的方式,对GPS水汽探测网内指定的GPS接收机的参数进行设置,还可以下载该接收机内存储的数据文件。该通讯系统的应用,增强了整个GPS遥感大气水汽探测网的可维护性,为最终实现GPS水汽探测网的业务化运行奠定了一定的理论和实践基础。针对该系统存在的数据下载速度慢,依赖人工操作等缺陷,提出了解决问题的思路。

提高湿敏电容测量精度的方法

高分子薄膜湿敏电容是目前湿度测量经常使用的传感器,其基本原理是在高分子薄膜的上下表面蒸镀一层微孔电极,构成一平行板电容器。当测量气体的相对湿度发生变化时,高分子薄膜在吸湿或脱湿过程中其介电常数ε变化,使湿敏电容的容量与被测气体的相对湿度近似为正比例变化,再将容量变化转化成频率信号即可测量相对湿度。但是,湿敏电容的灵敏度漂移较大,参数的一致性较差。如果硬件采用差频测量方法,并配合相应的软件进行数据处理,在一定程度可以消除传感器调理电路电源波动、环境温度变化、分布电容对测量精度的影响。

冷镜式露点仪动态测量误差的实验与分析

冷镜式露点仪静态测量准确度相对较高,虽然常常被业界用作测量空气湿度的标准器,但是如果使用不当,其动态测量误差可能超乎想象,甚至不可接受。本文通过实验方法,对MICHELL Optidew Vision冷镜式露点仪在检定室和野外环境中获取的测量数据进行统计分析,结果表明,与传统的数字式干湿表测量湿度方法相比,冷镜式露点仪动态测量误差比静态测量误差显著偏大。充分说明了在湿度变化快的环境里测量空气湿度,使用冷镜式露点仪是不太合适的。这些实践经验可以为从事湿度测量和计量检定的业务人员提供非常有益的参考。

近红外湿度测量仪研究

针对传统测湿方法的测量时间长等弱点,应用近红外分析(NIRA)技术开展对环境大气湿度测量技术的研究。红外湿度测量仪基于Lambert-Beer定律,在功能上被设计为测量头和二次仪表两个模块。测量头选用新型的集成红外光源和与之匹配的集成探测器,设计简单、稳定可靠的光学结构,优化了电路设计和标定方法。二次仪表采用嵌入系统设计。整机具有高度智能化,能实现对大气环境湿度的高精度、动态、分布式、无接触测量。

数字式湿度计的设计

传统的干湿球湿度计结构简单。温度、湿度测量两用。具有一定的准确度 ,寿命长 ,造价低 ,在各类实验室得到广泛的应用。但干湿球湿度计需对温度测值换算才能得到相对湿度值。现介绍一种根据干湿球湿度计原理 ,采用单片机和集成温度传感器组成的数字式湿度计的设计方法。阐述了它的硬件电路结构 ,以及单片机软件的工作流程。通过对相对湿度与干湿球温度间的数据分析 。

基于FDR技术的土壤水分传感器设计

本文以土壤的介电理论为基础,通过测量土壤的介电常数随土壤水分变化的规律得知土壤的体积含水量,并利用土壤水分频域反射法实现土壤水分的测量。此方法可以连续检测土壤含水量的变化,较好的反映土壤水分的变化趋势。本文所设计的土壤水分传感器因具有多个测量分探头,因此可测量较深的土壤。因采用RS485总线通信,使传感器具有实时测量、响应速度快等特点,且在1%到35%的测量范围内精度小于2%,具有较高的使用价值。

基于FDR的土壤原位水盐一体传感器设计与应用

土壤中的水盐含量及其动态演化与农田生产及生态环境等密切相关。土壤水盐含量受到作物、土壤和栽培技术等多重因素的影响,其动态监测是业界的一大难题。该文结合水盐含量影响土壤介电特性这一特性,通过运用新型频域反射、分频技术,进行高频段土壤水分以及低频段土壤水盐含量的测定,再采用基于土壤质地的水盐标定方法,排除水分对盐分数据的影响,从而实现土壤孔隙水盐含量的同时测定。从2013年至今,将FDR传感器在天津市18个监测点的应用情况进行了分析,证明了该种传感器工作的有效性和准确性。

反射式微波湿度分布检测模型的构建

提出了利用微波反射法测量介质内部湿度分布的设想,在对该设想进行了可行性论证的基础上,建立了理论模型,并给出了计算公式。

单片机在空气湿度测量中的应用

本文在分析了干湿球空气湿度测定法的误差来源的基础上,介绍利用单片机测定空气湿度的设计思想、测定电路、软硬件及接口设计。

分流式湿度发生器温度控制系统的设计

采用控制加热的方法对分流式湿度发生器的增湿饱和器进行精密的温度控制。介绍了增温饱和器的结构及温度控制电路、温度控制软件的设计要点。通过精密控制增湿饱和器的温度,减少了环境温度变化对分流式湿度发生器输出温度的影响,提高了湿度校准的准确度。

冷镜式露点仪露霜判别研究

本文提出了基于图像识别的露霜判别方法 ,介绍了基于图像识别的露点仪的硬件组成 ,并对镜面结露 (或霜 )状态特征进行了分析。目前露点仪的检露方法普遍采用光电检测的方法 ,但是这种露点仪无法识别镜面上的凝聚相是露点还是霜点 ,测量误差大。

带有两个α探测器的露点湿度计

本文介绍双α射线冷却法测量空气湿度，采用两个金硅面垒半导体探测器和温度传感器研制的一套装置，其露点温度测量精度好于±０．５°Ｃ。

单片机在温湿度测量系统中的应用

从硬件和软件两个方面介绍以MCS-51单片机为核心的温湿度测量系统的组成,重点给出了硬件和软件系统,该系统由传感器、下位机、接口组成,具有多点测量、数据掉电保护和与PC机通讯等多种功能。用户可通过键盘设置需要的温、湿度值以及报警的上下限值,并通过数码管即时显示。该测量系统具有成本较低、使用简单、工作可靠等特点,具有一定应用前景。

基于频率测量的自校正高精度湿度仪

在基于频率测量的湿度仪测量电路中,采用多基准源实时自校正,通过对多基准源信息的数据处理,将测量电路的整体精度、稳定性转换为基准源的精度、稳定性。此外,采用硬件同步方法消除了频率计算时由于计数器和定时器不同步而引起的计数固有误差,从而提高了计算精度。实际测试结果表明,设计产品各项指标达到预计要求,目前已进入批量生产。

现代湿度测量方法评述

介绍了现代湿度测量中几种较为常用的测量方法,其中包括露点法、电湿度传感器和吸收光谱法等,并从工作原理、仪器构造等方面进行了详细的论述。

筒状容栅湿度测量仪

本文介绍电极不加处理的一种圆筒式容栅湿度传感器的原理和简单结构,其性能稳定,能长期使用。

冷镜式露点仪研究

从理论和实验两方面研究了对露点温度测量作用较大的几个影响参数。我们进行了几个冷镜式露点仪的实验测试,来研究镜面清洁、热力环境、流动速度、泄漏、压力变化、温度测量和光学探测对露点仪的影响作用。该研究集中在-40～0℃之间的露点温度。研究结果显示,当使用冷镜式露点仪作为参考标准或传递标准时,必须特别注意流动速度的作用,同时还发现,用来清洁镜面的棉花头是污染的主要来源。

基于555定时器的数字化测湿方法的研究

本文介绍了采用电容式相对湿度传感器HS1101作为555定时器的充放电电容进行湿度测量的方案,并详细介绍了其硬件电路和软件设计的过程,且给出了由555定时器的输出频率计算环境湿度的方法。该方案简单可行,具有一定的参考价值。

Swsy-F分流法湿度发生器的研制

介绍了Swsy-F分流法湿度发生器装置。Swsy-F分流式湿度发生器设计基于分流法的原理,是目前应用最广泛的二级标准湿度设备,适用于校准各种湿度传感器、变送器及湿敏元件等,同时还可以对工作用露点仪进行检定和校准。本装置具有湿度发生范围宽和湿度变换快的优点,相对湿度范围:5%～95%RH(5～50℃),相对湿度最大允许误差为:±2.0%RH,非常适合对湿度相关产品或者工作用器具动态性能要求高、检定量日益繁重的科研院所和计量单位。

不同湿度测量方法的比较及分析

本文对三种不同的湿度测量方法进行了实验比较,通过分析,提出了较准确的湿度测量方法。