虹吸式传感器降水量采集系统电路设计

虹吸式传感器降水量采集系统电路设计
为了实现地区降水量自动观测，本文介绍了一种虹吸式传感器的降水
量采集系统的设计方案。

本方案采用虹吸式降水量传感器和自动统计计算软件，实现了一种降水量采集系统。

该降水量采集系统与维萨拉公司的翻斗式降水量
观测设备进行了精度比对试验，试验结果表明该采集系统给出的月、日、时降
水量统计结果以及小时降水强度统计结果可信有效。

降水量传感器常用的降水量传感器有翻斗式和虹吸式两种。

本设计采用的是
R.M.YOUNG 公司生产的50202 型虹吸式传感器，该传感器无活动部件，敏感器件为电容传感器。

传感器的测量腔体和采集漏斗外部均有保温和加热装置，
用于融冰或化雪。

雨或雪通过采集漏斗进入测量腔体。

测量范围为0~50 mm，测量精度为±1mm，输出信号为0~5.00 V DC，对应0~50 mm 的液位高度。

进行观测时，降水通过传感器的采集漏斗进入测量腔体，使测量腔体内的
液位高度发生变化，液位高度的变化值即为观测时段的降水量。

当传感器的液
位高度达到50 mm 时，传感器自动产生虹吸，虹吸时间为30 s 左右，虹吸后，传感器的液位高度回到零。

信号采集器
信号采集器由电源模块和数据采集板组成。

电源模块为降水量传感器和
数据采集板提供工作电源，数据采集板采集测量降水量传感器的0~5.00 V DC 输出模拟量信号，并将模拟信号转换为液位高数字信号发送给数据处理终端。

数据采集板原理图如图2 所示。

数据采集板由中央处理器、模/数转换电路和RS 232 通信接口电路组成。

中央处理器采用AVR 系列单片机，该系列单片机具有高性能、低功耗的特点，。