[发明专利]一种宽量程和动态最佳分辨率测量含沙量的测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种宽量程和动态最佳分辨率测量含沙量的测量装置以及方法，装置包括微处理器、可编程恒流驱动电路、红外传感器、信号放大电路和A/D转换电路，可编程恒流驱动电路电流输出共分为n档，控制光源以大、小驱动电流配对顺序交替发光，光源每发光一次即测量一次透射光强，但仅在最大功率发光时测量一次后向散射光强，建立含沙量与不同发光功率红外透射光强信号电压和红外后向散射光强信号电压的标定模型，按照模型转换出测量水体的含沙量数值。本发明解决了光透射原理测沙宽量程和高分辨率难以兼顾、光后向散射测沙光电信号与含沙量对应关系不唯一的难题，仅使用单组光透射和光后向散射传感器可完成宽量程覆盖并获得最佳测沙分辨率。

主权项

一种自适应宽量程和动态最佳分辨率测量含沙量的测量装置，其特征在于：包括微处理器、可编程恒流驱动电路、红外传感器、信号放大电路和A/D转换电路，其中所述可编程恒流驱动电路为LED恒流驱动电路，由微处理器GPIO引脚输出n个占空比不同的PWM脉冲信号控制输出n档恒流电流；所述红外传感器呈U型结构，其一侧安放一个红外光源并与红外光源毗邻平行放置第一光电接收器，其另一侧与光源对向的位置安放第二光电接收器，所述第一光电接收器用于接收后向散射光强信号，所述第二光电接收器用于接收透射光强信号，所述微处理器控制可编程恒流驱动电路驱动所述红外光源发射红外光，所述红外光被悬沙颗粒散射后为光源同侧的第一光电接收器接收，并由所述放大电路放大后经A/D转换电路发送至所述微处理器变为后向散射光强信号电压值存储；所述红外光源所发出的红外光透过U型槽内含沙水体后为对向第二光电接收器接收，并由所述放大电路放大后经AD转换电路发送至所述微处理器变为透射光强信号电压值存储。