[实用新型]一种无源式辐射采集器检定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无源式辐射采集器检定系统，属于辐射采集及鉴定模块领域。

背景技术

自动气象站是电子设备，主要由气象要素传感器和数据采集器两部分组成，其电子设备的属性决定了传感器和数据采集器的测量误差客观存在，特别是长期在野外恶劣环境中使用后，其观测精度下降，误差明显增大，这就可能使自动气象站数据采集器的误差和传感器的误差合成结果超过自动气象站的总体误差。自动气象站传感器已有检定规程，省级气象计量部门已经开展了传感器的检定业务工作。而作为自动气象站核心的数据采集器的校准刚刚起步，检定设备十分缺乏。

为提高辐射观测的数据质量，各省市气象局计量检定所定期对辐射传感器进行检定。传感器的检定可通过用高精度的万用表测量其输出电压值进行。而辐射采集器的检定仪器较为缺乏。

目前气象局主要采用气象信号模拟器，可程控产生辐射信号，将采集器的测量值同仪器的设定值进行比对，以判断采集器通道的测量性能，解决了自动气象站采集器检定仪器不足的问题。检定仪器产生辐射信号的实现思路主要是：微控制器根据灵敏度、辐射量、电压三者的关系，计算要产生的电信号。然后，利用高精度的DAC产生微弱的电参量模拟辐射信号。通过比对采集器的测量值和设定值，计算采集器的测量误差，检定其测量性能。为提高模拟的辐射信号的精度，通过采用极高精度的DAC、总线隔离、电源隔离、辅以多层印电路板和电路屏蔽等措施保证输出微弱信号的精度。

现有仪器的方案是利用有源电子器件产生的。而辐射信号本射十分微弱——毫伏或微伏级，这些有源器件的热噪声、电源噪声等极易叠加在产生的辐射信号上；现有仪器从输出到控制没有形成闭环系统，输出微弱的辐射信号时，并没有对输出值进行实时监测。一旦输出值存在偏差，则不能及时进行修正，现有方案不符合辐射传感器工作机理。辐射传感器的原理是利用热电堆受温度差的作用，产生极其微弱的电信号，根据输出电信号的大小和灵敏度计算辐射强度。从本质上来说，这是一种无源的系统。

实用新型内容

针对以上存在的问题，本实用新型提出了一种无源式辐射产生及辐射采集器检定系统，其根据自动气象站的辐射传感器原理，采用无源式程控电路设计，辅以闭环反馈系统设计，极大程度减少了仪器本身对输出信号的影响。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的无源式辐射采集器检定系统，包括微处理器，热电堆，辐射采集器，辐射灵敏度储存模块，显示系统，输入键盘；输入键盘与微处理器相连，微处理器将信息反馈至显示系统，热电堆与微处理器相连，辐射灵敏度储存模块与微处理器进行数据交换，通过电热堆将温度信号转换成辐射信号发送至辐射采集器进行检定；通过输入键盘对辐射灵敏度储存模块进行辐射值增减预设定。

本实用新型所述的无源式辐射采集器检定系统，所述的辐射采集器将采集到的辐射值与热电堆通过反馈算法得到的辐射值进行对比，判定辐射采集器的采集值是否正确。

本实用新型所述的无源式辐射采集器检定系统，所述的热电堆通过高精度A/D模块进行反馈算法，再通过微处理器进行处理发送至显示系统。

本实用新型所述的无源式辐射采集器检定系统，热电堆发出的温度信号及发出的电信号采用双重闭环控制。

本实用新型所述的无源式辐射采集器检定系统，还包括总线隔离模块，总线隔离模块用于屏蔽对模块的电磁干扰。

有益效果

本实用新型提供的无源式辐射采集器检定系，利用高精度闭环控温热电堆，辅以高精度测量输出信号并进行反馈控制，设计一种无源的、程控的微弱辐射信号产生系统，为辐射采集器的检定提供标准源。

本装置从辐射传感器本身的机理出发，研制无源的辐射信号产生和采集器检定系统，克服了现有仪器采用有源电路存在噪声大的问题；提出采用温度和输出电信号的双重参数闭环控制，保证系统输出信号的高精度。避免现有仪器输入到输出不存在反馈而不能及时修正的问题。为自动气象站的辐射采集器的检定提供了可靠的解决方案。

附图说明

图1是本实用新型的模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细说明：