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光照传感器及其自动校准系统的研究与设计

更新时间：2020-03-18 06:45:27 大小：4M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：光照传感器 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

光照传感器作为测量光照强度的重要工具，应用范围广泛，但是设计方法的不同、环境的影响和使用过程的不规范导致光照传感器的品质以及输出值与真实值之间的差异性较大。针对以上问题，进行了光照传感器及其校准系统的研究与设计。

  论文首先进行了光照传感器的设计，它将感光芯片与单片机控制电路结合，通过添加滤光膜和透光球罩修正入射光和扩大量程，并进行内外连接结构和外部封装防水设计，实现对光照强度数据的采集。其中采用具有联网功能的RS485接口实现校准系统同时与多个光照传感器的通信，自动校准系统通过发送广播命令可同时采集所有光照传感器的光照强度数据，并将其生成的校准参数发送至待校准光照传感器，实现一个校准过程对多个光照传感器的校准。

  为了提高校准的自动控制水平，将校准系统分为数据采集模块和后台处理软件两大部分。数据采集模块在前端可同时与多个光照传感器连接通信，并通过通用分组无线服务的2.4G网络实现与后台处理软件的远程交互。由于硬件校准技术基本已经达到上限，采用实时可调性更高的软件校准，即将校准算法应用于后台处理软件并生成校准参数。后台处理软件基于性能和灵活性较高的.NET平台开发。根据户外收集的多组真实数据，校准算法决定采用分段线性拟合得到不同光照强度下标准光照传感器与待校准光照传感器的关系，并针对零点附近的光照强度采用无截距项的最小二乘法单独拟合，避免了校准之后的光照强度出现负值的情况。整个校准过程只需在上电之后通过后台处理软件进行最初的简单配置，后续无需人为干预，交由校准系统内部处理即可完成校准。

  通过实验室和户外测试，证明本文设计的光照传感器及其自动校准系统经济实用，有效解决了封装后的第二次校准和校准所需光照强度数据较少的问题，并在保证校准效率的前提下提高了光照传感器的准确度和校准的自动控制水平。

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