[发明专利]一种适用于大数据采集的海拔检测器

说明书

本发明公开了一种适用于大数据采集的海拔检测器，包括大气压力传感器、信号放大电路、信号滤波电路、模数转换电路、单片机、网络通讯模块、第一温度传感器、第二温度传感器以及电源电路。本海拔检测器采用间接法，通过大气压强传感器获得检测地的气压信号以及温度信号，然后对相应的模拟信号处理并采样后得到数字信号，然后根据大气压强和海拔高度之间的玻尔兹曼公式得到相应的海拔高度值。为了能够准确的获得检测地的海拔值，本检测器设置了两个温度传感器，通过均值计算合理的进行温度补偿计算，从而减小温度对海拔值检测的影响。

技术领域

本发明涉及一种适用于大数据采集的海拔检测器。

背景技术

随着现代科学技术发展的需要，海拔高度已经成为工业、农业的发展不可缺少的一个重要组成部分；化学工业冶炼的熔点海拔随着高度的变化而变化，海拔高度越高，熔点就越低，海拔高度越低，熔点就越高；同时海拔高度也影响农业的分布，海拔低的地方地势平阔，温度较适中、含氧密度较大，适应大量水稻、小麦、玉米等农业作物的生长需要；海拔高的地方地势主要以山地为主，温度低、气压低、空气密度小，不利于动植物的生长。

在能源方面，外海拔高度计充分发挥了它的优势,它让能源利用更合理。比如IBM的服务器体内装有海拔高度计，不同海拔的地方，空气的密度并不相同，由此所带来的就是散热所需的风量的差别，在海拔较高的地方，往往空气比较稀薄，这时就需要服务器的风扇加快转速从而产生更大的风量来对系统进行冷却，避免过热造成的稳定性问题。而在低海拔的地区则可以适当降低转速来节省电能的消耗，并延长风扇的寿命，而这样的设计业就是IBM的服务器无论是在什么样的环境中也能顺利运行的重要原因。

由于传统的海拔高度测量系统的精度、体积不能达到要求，而现代的GPS海拔高度仪价格都为人们不能接受，从它们的原理上讲；机械式的海拔高度仪集成度太小，体积笨重、内部结构非常的复杂，因此他的内部电路之间的干扰相当大，虽然多采取相应的措施，但是由于线路造成的误差是不可避免的；GPS应用还是比较广泛的，它通常运用到汽车的电子装置中、飞行器中和可移动的专业设备中,还有现在刚出来的智能手机也能装载GPS体系，但是它有两点不理想；第一是他的专用设备价格高，通常不能广泛在生活中得以使用。第二是GPS主要是由于卫星定位系统来实现的，因此它直接受到通信信号、地理位置和天气的影响，例如在山下和在屏蔽干扰严重的地方或者在大雾天气，GPS就不能测量出标准的海拔高度值，或者直接不能海拔高度值。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种适用于大数据采集的海拔检测器，能够精确的采集海波数据并具备远程通讯功能。

技术方案：一种适用于大数据采集的海拔检测器，包括大气压力传感器、信号放大电路、信号滤波电路、模数转换电路、单片机、网络通讯模块、第一温度传感器、第二温度传感器以及电源电路；

所述大气压力传感器、第一温度传感器以及第二温度传感器的输出端通过频分复用电路连接到信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接信号滤波电路的输入端，所述信号滤波电路的输出端连接模数转换电路的输入端，所述模数转换电路的输出端以及网络通讯模块连接单片机的I/O端口；所述单片机采集所述第一温度传感器和第二温度传感器的输出并作温度均值运算后，同时采集n次大气压力传感器的输出值后作压力均值运算，所述单片机采集温度传感器与大气压力传感器的频率比为1：n，然后根据玻尔兹曼公式计算得到准确的海波高度值。

进一步的，所述大气压力传感器连接有由负温度系数热敏电阻构成的温度补偿电路。

进一步的，所述模数转换电路采用8位逐次逼近型模数转换电路，所述8位逐次逼近型模数转换电路的数据线引脚和时钟信号线引脚分别通过一个上拉电阻连接到所述单片机的I/O端口。

进一步的，所述网络通讯模块包括RJ45以及LoRa无线通讯单元。