基于嵌入式数字光电日照计关键技术研究
发布时间：2020-12-21 16:29
日照时数观测是地面气象台站观测的基本项目,对太阳能利用、指导农业生产和生态环境保护等具有重要意义。我国气象部门目前主要使用聚焦式和暗筒式日照计观测日照数据,随着日照观测数据在太阳能发电、气候预报业务和农业生产服务等领域需求的增多,传统的观测仪器不能够满足业务观测的需求,因此需要研制低成本、性能稳定、维护方便、观测精度高的嵌入式光电日照计,以实现日照观测设备的自动化和数字化。论文所研究的嵌入式光电日照计是一种户外通过测量太阳总辐射和太阳散射辐射得到太阳直接辐射进而获取日照时数的专用仪器。论文详细阐述了日照计辐射的测量方法和原理,并进行了嵌入式光电日照计的研究和设计,最终采用了基于二分天空法的结构设计。文中设计了以STM32F4为核心的控制电路、光电信号转换电路、低温加热电路、时钟电路、数据存储电路等硬件部分并给出了相应部分的软件及辐照度补偿程序。通过设计基于Labview的上位机程序实现了嵌入式光电日照计的远程初始化参数设置及日照辐射的监控功能。论文针对目前光电日照计需要定期人工调整俯仰角以及正午辐照度测量误差大的技术难题,展开对太阳辐射测量、天球坐标系建立和余弦响应特性等关键技术的研究...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
暗筒式日照计荷兰Kipp&Zonen公司生产的CSD3辐射表如图1.2所示[13]
图 1.2 CSD3 日照计制的 DR02 型直接辐射表如图 1.3 所000 nm，测量范围 0-1400 W/m2，全v/W˙m2，具有加热模块可以有效消品需要连接在一个数据收集设备上图 1.3 DR02 型直接辐射表有限公司的 TBS-3 型全自动跟踪太上实现无人值守自动化实时跟踪太
3图 1.3 DR02 型直接辐射表象科技有限公司的 TBS-3 型全自动跟踪太阳直的基础上实现无人值守自动化实时跟踪太阳运测量范围 400 nm~1100 nm，测量范围 0-2000 W响应时间≤ 0.1s，但太阳跟踪器价格昂贵，不图 1.4 TBS-3 型太阳直接辐射表学研究所在荷兰 Kipp&Zonen 公司生产的 CSD
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种日照观测设备性能比对及影响因子分析[J]. 杜传耀,李栋,张天明,宋伯钊,尹佳莉,王璐,于丽萍,张春波. 气象科技. 2018(01)
[2]暗筒式日照计与CSD3自动日照仪数据对比分析[J]. 廖桉桦,顾人颖,王杰. 浙江农业科学. 2018(01)
[3]基于STM32的智能充电桩嵌入式控制系统设计[J]. 张晓军,谢辉迪,许剑锐,许招阳. 电子测量技术. 2017(02)
[4]对一类菲涅耳公式的实验研究[J]. 李响,韩安琪,曹桂彬,丁永文. 实验科学与技术. 2016(06)
[5]基于STM32的数据采集存储系统设计[J]. 周静雷,罗瑞丰,孙长城. 信息技术. 2016(08)
[6]基于STM32的温度控制实验设计[J]. 陈玉敏,谢玮,孟宪民. 现代电子技术. 2016(12)
[7]光电式自动日照计性能比对试验与分析[J]. 吕文华,崇伟,丁蕾. 电子测量与仪器学报. 2015(06)
[8]高纬度聚焦式与暗筒式日照计测量误差探讨[J]. 陆忠涛,于淑静,侯士波. 黑龙江气象. 2012(02)
[9]积分球辐射光源照度均匀性研究[J]. 赫英威,李平,吴厚平,李成,熊利民. 应用光学. 2012(03)
[10]直接辐射式日照计业务应用关键技术分析[J]. 赵世军,刘西川,高太长,孙学金. 大气与环境光学学报. 2011(06)
博士论文
[1]太阳辐射观测仪及其标定技术研究[D]. 郑茹.长春理工大学 2015
[2]高精度准直式太阳模拟器及其关键技术研究[D]. 刘石.长春理工大学 2014
硕士论文
[1]微弱光电信号检测与采集技术研究[D]. 李芸.兰州交通大学 2016
[2]光电型数字日照计技术的研究[D]. 袁春生.长春理工大学 2016
[3]LED太阳模拟器光学系统与控制系统的研究与设计[D]. 朱孔硕.江南大学 2016
[4]高精度微弱电容检测系统的研究与设计[D]. 宋飞虎.杭州电子科技大学 2015
[5]微弱光信号检测系统的设计与研究[D]. 杨晓娅.郑州大学 2014
[6]基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统[D]. 朱杰.武汉理工大学 2013
[7]色温照度计的研制[D]. 高世芝.中国计量学院 2013
[8]光敏晶体管自动日照计技术研究[D]. 王勃.南京理工大学 2011
[9]大跨度钢桥日照温度场和温度效应研究[D]. 段飞.西南交通大学 2010
[10]基于日照圆锥曲面建筑日照的研究[D]. 方柳霞.华中科技大学 2009
本文编号：2930138
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
暗筒式日照计荷兰Kipp&Zonen公司生产的CSD3辐射表如图1.2所示[13]
图 1.2 CSD3 日照计制的 DR02 型直接辐射表如图 1.3 所000 nm，测量范围 0-1400 W/m2，全v/W˙m2，具有加热模块可以有效消品需要连接在一个数据收集设备上图 1.3 DR02 型直接辐射表有限公司的 TBS-3 型全自动跟踪太上实现无人值守自动化实时跟踪太
3图 1.3 DR02 型直接辐射表象科技有限公司的 TBS-3 型全自动跟踪太阳直的基础上实现无人值守自动化实时跟踪太阳运测量范围 400 nm~1100 nm，测量范围 0-2000 W响应时间≤ 0.1s，但太阳跟踪器价格昂贵，不图 1.4 TBS-3 型太阳直接辐射表学研究所在荷兰 Kipp&Zonen 公司生产的 CSD
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种日照观测设备性能比对及影响因子分析[J]. 杜传耀,李栋,张天明,宋伯钊,尹佳莉,王璐,于丽萍,张春波. 气象科技. 2018(01)
[2]暗筒式日照计与CSD3自动日照仪数据对比分析[J]. 廖桉桦,顾人颖,王杰. 浙江农业科学. 2018(01)
[3]基于STM32的智能充电桩嵌入式控制系统设计[J]. 张晓军,谢辉迪,许剑锐,许招阳. 电子测量技术. 2017(02)
[4]对一类菲涅耳公式的实验研究[J]. 李响,韩安琪,曹桂彬,丁永文. 实验科学与技术. 2016(06)
[5]基于STM32的数据采集存储系统设计[J]. 周静雷,罗瑞丰,孙长城. 信息技术. 2016(08)
[6]基于STM32的温度控制实验设计[J]. 陈玉敏,谢玮,孟宪民. 现代电子技术. 2016(12)
[7]光电式自动日照计性能比对试验与分析[J]. 吕文华,崇伟,丁蕾. 电子测量与仪器学报. 2015(06)
[8]高纬度聚焦式与暗筒式日照计测量误差探讨[J]. 陆忠涛,于淑静,侯士波. 黑龙江气象. 2012(02)
[9]积分球辐射光源照度均匀性研究[J]. 赫英威,李平,吴厚平,李成,熊利民. 应用光学. 2012(03)
[10]直接辐射式日照计业务应用关键技术分析[J]. 赵世军,刘西川,高太长,孙学金. 大气与环境光学学报. 2011(06)
博士论文
[1]太阳辐射观测仪及其标定技术研究[D]. 郑茹.长春理工大学 2015
[2]高精度准直式太阳模拟器及其关键技术研究[D]. 刘石.长春理工大学 2014
硕士论文
[1]微弱光电信号检测与采集技术研究[D]. 李芸.兰州交通大学 2016
[2]光电型数字日照计技术的研究[D]. 袁春生.长春理工大学 2016
[3]LED太阳模拟器光学系统与控制系统的研究与设计[D]. 朱孔硕.江南大学 2016
[4]高精度微弱电容检测系统的研究与设计[D]. 宋飞虎.杭州电子科技大学 2015
[5]微弱光信号检测系统的设计与研究[D]. 杨晓娅.郑州大学 2014
[6]基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统[D]. 朱杰.武汉理工大学 2013
[7]色温照度计的研制[D]. 高世芝.中国计量学院 2013
[8]光敏晶体管自动日照计技术研究[D]. 王勃.南京理工大学 2011
[9]大跨度钢桥日照温度场和温度效应研究[D]. 段飞.西南交通大学 2010
[10]基于日照圆锥曲面建筑日照的研究[D]. 方柳霞.华中科技大学 2009
本文编号：2930138
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