微型化大气电场检测仪的设计

针对目前电场检测仪体积大,成本高,操作复杂等问题,研制了一套微型化大气电场检测仪系统。该系统以电容作为传感器感知单元,两相四线步进电机作为传感器感知单元转动的载体,使用含内置A/D转换的STC12LE2052AD单片机进行数据采集,简化了电路的设计。无线蓝牙模块与数据采集系统相结合实现了实时显示的功能,最后将接收到的数据通过上位机显示出来。硬件部分设计了信号的放大滤波电路、A/D转换电路及数据采集与处理电路。利用MATLAB仿真,C语言编程,调试结果表明各项功能符合设计要求,并获得了误差小于4%的高精度测量结果。     

自动气象站温湿度传感器工作原理及维护

比较详细地介绍了目前自动气象站中采用的HMP45A/D温湿度传感器的构造和工作原理,阐述了温湿度传感器日常维护工作的重点和注意事项.     

基于CAN总线的高精度温湿度智能传感器设计

通过分析气象数据采集系统的功能需求,确定了高精度温湿度智能传感系统总体设计方案,介绍了该方案的软硬件设计与实现.该系统以低功耗ARM CORTEX-M3架构的LPC1768为主控芯片,配合低功耗、16位串行A/D转换芯片AD7792以及低功耗、高速CAN收发器SN65HVD230等实现基于CAN总线的高精度测量、自动采集和实时处理等功能,它与现有气象数据采集器相比,具有体积小、功耗低、组网灵活和测量精度高等特点.试验测试结果表明,该高精度智能传感器具自检验、自校准、自适应性能,工作稳定可靠,并具有足够的精度.     

高精度温度采集系统设计

针对高精度温度采集的需求,设计了一个以低功耗单片机MSP430F149作为核心处理器,以PT100铂电阻为传感器的温度采集系统。为了提高系统的复用性,采用精密电阻法,从硬件设计上消除了恒流源电流漂移以及A/D转换电路参考电压精度对温度测量数据的影响。重点描述了系统设计方案,详细说明了恒流源选择的原则、电流偏差的消除以及AD7792转换器的操作步骤。实验结果表明,温度测量精度优于0.1 ℃。对比试验表明,系统稳定性良好,已应用于业务产品中。     

运用单片机设计大气电场仪的相敏检波器

1引言本文介绍了大气电场仪前置放大电路的设计,运用单片机AT89C52设计相敏检波器,把传统设计中的同步信号设计为单片机的中断信号。用单片机控制12位的AD574S转换器,根据转换器和单片机的引脚功能和编程要求,设计A/D转换器与单片机的接口、软件程序、电路来测量感应信号的大小及方向,并设计了警报电路系统。这样的设计原理简单,不用复杂的数学进行信号分析;     

一种实用的精密气温测量算法与实现

为了精确测量气温,可以用铂电阻(Pt100)作为温度传感器制作测温装置,但是铂电阻具有电阻与温度成非线性特性.从介绍铂电阻特性入手,在实践中提出了一种铂电阻传感器非线性信号转换成温度的精密算法,也就是软件查表法和平均法进行非线性误差粗、精两级校正.这种算法由硬件和软件两部分构成.硬件是以性能优越的A/D转换器为核心组成的具有自校准和系统校准功能的精密转换电路,软件由给出的主要源程序代码组成.     

天气雷达信息的磁带录像

1.引言天气雷达回波所提供的极为大量的信息导致在资料收集方面的许多问题和折衷的方案。最大的困难是由有限的距离问所引起,距离门的限制是因为用于与/或处理的实际硬件在每个距离门 A/D转换中以及为了储存在磁带上计算机所作的预处理都需要时间。既然不可能实时地以数字形式记录来自一个风暴中整个距离的资料,操作者就必须根据过去     

PC-1500袖珍机64路A/D转换及16路开关量检测接口的设计

在实际工作中往往有很多模拟量需要测量,同时还需要知道各分系统的工作状态,而对每个点都加一路A/D那是不可行的.若采用微机集中采集,利用大规模电子模拟开关分时共享一个A/D转换器,这样不仅节省了开支,而且便于集中管理.我们利用一块82C55并行芯片,一块7574A/D转换器,几块CD4067多路模拟开关及一些辅助芯片,组成了一个多路模拟数据采集接口.下面对其硬件构成及编程管理过程作一介绍.     

基于M16C单片机的温度测量计

研制了一种模块化设计的瑞萨系列单片机实验系统.系统采用集成度高的温度传感器,运用模块化设计完成了基于16位单片机(M3062LFGPGP)的数字式温度计设计,同时在处理温度数据时运用一种新算法,温度精度通过主控模块软件和温度硬件校正处理得到提高.根据传统设计原理,结合瑞萨单片机M3062LFGPGP特点,系统将A/D转换模块和万年历模块集中于主控模块,实现了用软件编程替代A/D模块、万年历硬件模块的新型设计.设计需要模块仅为主控模块、温度模块和显示模块,能够显示当前环境温度以及年、月、日、星期、时、分、秒.此设计可以大大降低系统功耗,减少硬件设计错误,提高系统的稳定性,计时准确,显示清晰,具有较高的应用价值.     

数字摄像能见度仪器系统控制电路的设计

数字摄像能见度仪器系统(DPVS)是完全仿照人工目测能见度的方法测量能见度的,比传统的透射式、散射式能见度仪更具客观性。为了说明DPVS在硬件方面的工作原理,从该仪器系统的控制电路原理、电路详细构成、元器件的选配、电路设计思路以及系统在实际运行中出现的一些问题和解决方法等方面做了详细介绍。同时还对控制电路中应用的单片机的部分软件做了简要介绍。     

对流层下部雨滴谱分布

本文讨论了Г(D)函数n(D)=ADαe-λD一阶、二阶、三阶原点矩与分布参数λ、α的关系。得出由实测雨滴谱算术平均直径D1、均方根直径D2、均立方根直径D3的比值k1=D1/D2、k2=D2/D3求取α的关系,进而可求出Г(D)函数的其它参数A、λ。通过机载二维降水粒子探头（2D-P）获得的空中雨滴谱资料计算表明：由k1、k2求得的参数α1、α2多数是接近的,可以用一个介于α1～α2的值α来近似。本文选取α=2对实测值进行拟合,并和广泛采用的Marshal-Palmer公式(α=0）进行了比较。结果表明：用α=2拟合不仅相关系数R、相关显著水平K较α=0拟合的对应值有明显提高,而且拟合的特征值,如D1、D2、D3、雨水含量Q、雷达反射率因子Z都更接近于实测值,即用三参数（A、α、λ）来表征雨滴谱比双参数（A、λ）要精确得多。     

基于模拟IIC总线的电压测量系统

根据IIC总线的时序,编程模拟了IIC总线.基于模拟的IIC总线,采用8位串行接口A／D转换器PCF8591设计了电压测量系统.给出了系统硬件电路和主程序流程图.系统因采用IIC总线式结构而具有硬件结构简单、扩展性强的突出优点,为IIC总线在其他采集系统中的应用提供了参考.     

CINRAD／SA新一代天气雷达RHI／PPI扫描模式设计

中国新一代天气雷达CINRAD／SA，是以美国下一代天气雷达NEXRAD WSR-88D技术为基础进行研发的。由于NEXRAD雷达只支持体积扫描工作方式，需要对CINRAD／SA雷达系统进行改造，以实现RHI／PPI扫描工作方式。对CINRAD／SA雷达RHI／PPI扫描模式的系统设计和实现方法进行了讨论。     

Reconstructions of annual summer precipitation and temperature in north-central China since 1470 AD based on drought/flood index and tree-ring records

The understanding of the ongoing climate change needs high-resolution records of the past, which are difficult to obtain in north-central China. Historical documents are unique materials for high-resolution (up to season) climate change reconstruction. Here, we report an attempt of quantitative climate reconstruction covering the main part of north-central China, by combining historical drought/flood index and tree-ring data. The rigorous verification tests confirm the fidelity of transfer functions used in the reconstructions. The precipitation and temperature anomalies/intervals were then defined based on the reconstructions. Finally, the intensity of several big droughts recorded in historical documents was re-examined and the dominant and recessive patterns of heat/water changes within the study area were identified. We concluded that (1) the droughts, occurred during the years of 1484 AD, 1585–1587 AD, 1689–1691 AD, 1784–1786 AD and 1876–1878 AD, were the results of rainless and torrid combination; (2) the droughts, occurred during the years of 1560–1561 AD, 1599–1601 AD, 1609 AD, 1615–1617 AD, 1638–1641 AD and 1899–1901 AD, were first caused by rainless summer, and then controlled by low precipitation and/or high temperature; (3) the droughts, occurred during the years of 1527–1529 AD, 1720–1722 AD, 1813–1814 AD, 1856–1857 AD and 1926–1930 AD, were first caused by torrid summer, and then controlled by both low precipitation and high temperature; (4) the dominant climate pattern within the study area consisted of warm–dry and cold–wet alternations, and the recessive pattern consisted of cold–dry and warm–wet alternations. We also showed that the drought/flood index is a valuable climate proxy in quantitative reconstructions, especially in places where tree-ring data is not available.     

Climatic jumps in the flood/drought historical chronology of central China

Statistical series of flood/drought (F/D) grades and F/D variabilities were derived for the flood and drought chronology (2700 bc-1980 AD) of central China. Two types of climatic jumps were analyzed. The moving sign-test, T-test and F-test were applied to detect jump signals. A few wet-to-dry jumps for time-scales from decades to thousand years were compared with relevant climatic changes in other regions of the world. Changes in the annual rainfall due to jumps were estimated. Some F/D-deficient-to-F/D-frequent jumps were also found and their significance is discussed.Contribution to Clima Locarno — Past and Present Climate Dynamics; Conference September 1990, Swiss Academy of Sciences — National Climate Program     

实时闪电电磁场同步观测系统

阐述如何对亚微秒级的闪电电磁场变化波形进行同步采集。设计制作了量程可调的快、慢电场变化观测系统,用以获取闪电电场变化信息,并结合磁场同步资料实现了不同环境下的闪电观测要求。基于数据采集卡（PCI-5105）和Labwindows/CVI开发平台,研制了闪电波形同步数据采集系统和分析处理软件。整套系统具有高采样率、大容量、多参量、同步观测等特点,并已通过野外试验的验证,为研究闪电放电的微物理过程提供了探测手段。     

车用红外感雨器的设计

设计了一种车用红外感雨器。该感雨器系统以高亮度红外发光二极管作为光源照射汽车挡风玻璃，以Motorola公司的MC68HC908SR12单片机为控制核心，利用其10位的A／D转换器，完成对挡风玻璃上雨点及水的散射信号的探测采样。通过其PWM端口输出不同占空比的脉冲信号，通过滤波平滑后可转换为相应的直流电平控制雨刮器的转速。     

新一代天气雷达（CINRAD/CD）几种故障分析和排除过程

根据使用CINRAD／CD新一代天气雷达过程中发现的雷达设备硬件和软件故障及维修实践,分析了发射系统人工线故障、雷达系统监控软件在网络正常运行情况下上传监控信息丢失字节、雷达回波同周围雷达相比回波强度存在明显误差及接收系统电源故障等问题的原因,并提出了快速准确的解决方法。