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用于路面传感器的盐度检测技术

更新时间：2020-02-28 07:54:00 大小：2M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：路面传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

路面传感器在公路交通领域有着很重要的应用，如可以为公路气象站服务，远程监控特定地点，全天候、方便、快速、准确的提供路面路况信息。对路面环境状况的全面评估可以大大提高交通安全系数。随着我国高速公路建设的推进，路面传感器市场前景广阔。国外有很多致力于路面传感器方面的研究，某些传感器已经商业化生产。目前我国路面传感器市场主要被国外企业垄断，为致力实现路面传感器国产化的目标，本课题以路面传感器中的盐度检测模块为研究对象。

本文设计的盐度检测模块主要用于路面状况中检测除冰剂的浓度和预测结冰点，可集成于路面传感器中。由于实际中大量使用的是氯化钠为主要成分的除冰剂，所以我们把对于除冰剂的检测称为盐度检测。通过检测电路得到盐度值，然后根据不同盐度的溶液结冰温度不同的原理来预测可能的结冰温度。

模块的控制核心-兹控制器（MCU）选用Silicon Laboratories公司的C8051F410，它是一款增强型单片机，有27个I/O作为专用的模拟信号输入口，片内AD为12位，集成SMBus，32KB flash存储器，能满足系统多功能，高精度，即时通讯，智能编程的需要。

模块的硬件单元包括：温度检测和盐度检测，其中盐度检测是核心单元。根据不同盐溶液的电导率不同的原理，通过检测盐溶液的电导变化来间接反映盐度的变化。盐度检测电路以电导测量为目标，采用类似双极性脉冲电压激励的形式，不同之处在于加入了直流偏置，这样即省去了负电源，又避免了电极的极化。因为温度影响水的电导率，从而影响盐度测量，为了提高盐度测量精度，必须进行温度补偿技术，设计了基于恒流源激励的Pt1000测温电路。

模块软件采用前后台系统，前台程序通过中断来接收上位机请求，前台程序以中断服务子程序为主；后台程序以查询的方式执行上位机任务，主要包括了微控制器C8051F410的程序设计以及各个功能模块的程序设计。这样设计的好处是能最大的保证系统的实时性。软件的开发采用了SiliconLaboratories IDE集成开发环境，使用Keil Cx51语言进行程序编译。

通过对标准盐度溶液的测量，采用曲线拟合的方法对盐度模块在四个不同盐度区间内进行数据的标定，得到了四个拟合公式。采用同...