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太阳能总辐射记录仪日照强度监测系统太阳能总辐射记录仪对太阳辐射的测量可用于研究地球大气系统中的能量转换及随时间和空间的变化;研究净辐射、出射以及放射的分布变化。因而对太阳辐射的测量是气象观测的重要组成部分。太阳能总辐射记录仪是用来测量太阳辐射强度的仪器。对太阳辐照度等此类气象数据的传输主要采用有线通信的模式,甚至有些地区仍依靠人工观测来采集数据,其观测时效慢,观测密度小。由于太阳能总辐射记录仪存在“热偏移”现象,而热偏移的大小主要由湿度、温度等气象要素决定,因此我们在对热偏移做订正时还需测量湿度值。考虑到传感器节点的成本和体积等因素。每一个传感器都在湿度室中进行校准,校准系数预先存在OTP内存中,在太阳能总辐射记录仪测量校准的全过程都有要用到这些系数。它体积小巧约7*5*3ram,功耗低。[img=太阳能总辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207060909304102_7148_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能总辐射记录仪作为无线传感网络中的传感器节点,硬件部分以芯片为微控制器,对太阳总辐射值和环境温度值进行采集、处理,并通过zigbee无线网络将数据发送到主节点,由上位机对采集到的数据进行分析、存储。太阳能总辐射记录仪软件部分主要是包括了传感器节点数据采集、传感器节点初始化、传感器节点数据发送、传感器节点数据接收等部分。基于无线传感网络的太阳能总辐射记录仪研究代替了传统的人工观测,实现了气象数据采集的网络化传输,不仅提高了工作效率,降低了功耗而且减少了观测人员的主观误差。对无线传感器网络的太阳能总辐射记录仪进行总体硬件设计,对具体实现电路(供电模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块)进行详细的分析与设计,所设计的太阳能总辐射记录仪能及时并准确的测量到太阳总辐射值,经数据处理后将数据传送给主节点。[img=太阳能总辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207060910121811_8384_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]
多通道太阳辐射记录仪太阳辐射表太阳辐射进入大气时将遇到空气分子、尘粒、云雾滴等质点,都要产生散射现象。散射不像吸收那样是把辐射转变为热能,而只是改变辐射的方向,使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播,使原来传播方向上的太阳辐射减弱。如果太阳辐射遇到的散射质点的直径比入射辐射的波长要短(如空气分子),则对入射辐射中波长较短的辐射的散射强,也即辐射波长愈短,散射愈强;而对波长较长的辐射散射弱。太阳辐射记录仪对于一定大小的分子来说,散射能力与波长的四次方成反比。这种散射是有选择性的,称为分子散射,也叫雷利散射。太阳辐射记录仪为可见光的散射系数相对值,即若将红光(μm)的散射系数定为,则紫光(μm)的散射系数为红光的倍。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时,主要是空气分子散射,太阳辐射中波长较短的蓝紫光被散射得多,所以晴朗的天空呈蔚蓝色。[img=太阳辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206170930006330_6784_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]日出、日落时,因光线通过大气路程长,可见光中波长较短的光被散射殆尽,所以看上去太阳呈桔红色。当太阳辐射遇到的散射质点的直径是比入射的波长大的粗粒质点,辐射虽然也被散射,但这种散射是没有选择性的,即辐射的各种波长都同样地被散射。这种散射称粗粒散射,也称米散射。例如当空气中污染较严重或存在较多的雾粒或尘埃等杂质时,一定范围的长短波都同样地被散射,使天空呈灰白色。太阳辐射记录仪大气云层及颗粒物对太阳辐射的反射大气中的云层和较大颗粒物能将部分太阳辐射反射回宇宙空间。其中云的反射能力强。云的反射能力随云状、云量和厚度的不同而不同。一般情况下云的平均反射率为~。如果按地球平均云量为5计算,太阳辐射就有近25%被云反射回空间,因此云的反射作用对太阳辐射影响很大。上述提到的太阳辐射记录仪大气对太阳辐射的衰减三种方式中,以反射作用重要,尤其以云层对太阳辐射的反射明显,散射作用次之,吸收作用相对小。[img=太阳辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206170930196925_5214_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]
数据记录仪是一种从传感器获取测量结果,并将这些结果存储起来备用的电子仪器。一些常用的测量包括温度、压力、电流、速度、张力、位移和其他一些物理量。 数据记录仪如何工作? 数据记录仪和传感器一起配合工作,将待测的物理量和激励信号转换成电信号,如电压和电流。之后这些电信号再被转换或数字化为二进制数据。二进制数据是非常易于进行软件分析并存储到PC的硬盘或其他存储介质当中的,比如存储卡和CD光盘。每个数据记录仪都必须包含的一些组件: 用以对记录信号进行数字化的硬件设备,包括传感器、信号调理设备和模数转换硬件。 长期数据存储设备,一般为PC 数据记录软件,用以进行数据采集、分析和表示使用数据记录仪时请遵循以下步骤: 将传感器连接到数据记录仪上,如热电偶、RTD、电热调节器、应变片和加速计 使用数据记录软件对您的数据记录仪进行配置 使用数据记录软件对您的数据记录任务参数进行配置,如采样率、预警、开始和停止条件等等 运行数据记录任务 在硬件对您的传感器测量结果进行数字化之后,对数据进行分析和存储以备日后之用除了记录数据之外,数据记录仪还能做些什么? 从名称上来看,数据记录仪的主要用途就是对传感器测量得到的数据进行存储,以备日后之用。但是一项数据记录应用通常不仅仅需要进行数据采集和存储。您将不可避免地需要对数据进行分析和表示,以了解测量结果,并基于记录的数据进行决策。一项完整的数据记录应用一般来说都需要下面所列举的构成元素中的大部分采集——这一部分包括了您的传感器和数据记录硬件,还包括将物理量转换成数字信号的过程。在线分析——这一部分包括您在存储数据之前所需要进行的任何分析操作。一个通常的例子是将电压测量值转换为有意义的科学计量单位,如摄氏度等等。您可以在记录数据之前完成这些复杂的计算并进行数据压缩。基于电流测量的系统控制部分-例如一个暗锁-也是在线分析的一部分。每个数据记录软件应用都应该完成二进制数据到电压值,以及电压值到科学计量单位的转换。记录——这一元素指将已经分析过的数据存储起来,包括数据文件所需要的任何格式。离线分析-这一部分包括您在存储数据之后所需要进行的任何分析操作。一个通常的例子是寻找历史数据的趋势,或是数据简化。显示、共享和报告-这一部分包括您表示数据所需要生成的任何报告。但是请注意,上面的图示说明您可以直接通过在线分析对数据进行表示。这说明除了简单的查看历史数据的功能,您还可以在采集和分析数据的过程中对数据进行监控。如何选择一款数据记录仪产品? 如果您需要选择一款数据记录仪,您需要首先确定数据记录应用中每个组成元素的性能需求。根据您需要测量物理量的类型、数据分析和表示的需求,您对于数据记录仪的选择可能会有很大的不同。下面是选择一款数据记录仪时考虑到的问题的一些例子。 我需要进行温度测量,而且测量精度十分重要 我需要记录频率非常高的信号,非常快速地进行数据存储,并且进行各种离线分析。 我对两点之间的应变差感兴趣,并希望记录这些差值 我在下一年可能需要增加数据记录的通道,所以我想尽量减少升级所需要的费用。