水膜厚度傳感器的可靠性分析與應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，路面?zhèn)鞲衅髟诠方煌I(lǐng)域的重要性正不斷加強(qiáng)，前景也越來(lái)越廣闊。路面?zhèn)鞲衅骺梢詾楣窔庀笳痉?wù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控特定地點(diǎn)，全天候、方便、快速、準(zhǔn)確提供路面狀況信息，水膜厚度傳感器作為路面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)中的重要組成部分，負(fù)責(zé)測(cè)量路面積水厚度。
　　論文針對(duì)水膜厚度傳感器的可靠性和應(yīng)用性兩個(gè)方面展開(kāi)了研究。（一）可靠性研究:(1)分析誤讀問(wèn)題和溫度效應(yīng)問(wèn)題給水膜厚度傳感器的可靠性方面帶來(lái)的影響;(2)分析誤讀問(wèn)題和溫

2、度效應(yīng)問(wèn)題產(chǎn)生的原因;(3)針對(duì)以上分析原因，提出了相應(yīng)解決方案。其中誤讀問(wèn)題是由于幅相檢測(cè)芯片AD8302測(cè)量誤差引起的，通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器的工作頻率，使微波信號(hào)的入射波與反射波幅值比和相位差處于AD8302芯片的低誤差區(qū)間;溫度效應(yīng)問(wèn)題主要是由電源模塊和壓控振蕩器模塊引起，針對(duì)壓控振蕩器的控制電壓，設(shè)計(jì)一個(gè)MOS晶體管偏置電路代替原來(lái)的由電阻構(gòu)成的偏置電路，該電路降低電源模塊不穩(wěn)定的影響并具有溫度補(bǔ)償作用。（二）應(yīng)用性研究:(1)分析水

3、膜厚度傳感器測(cè)量雨量的設(shè)計(jì)原理，根據(jù)流體力學(xué)中伯努利方程，得到水膜厚度與液體流量的固定關(guān)系;(2)設(shè)計(jì)合適的雨量裝置，實(shí)現(xiàn)雨量測(cè)量;(3)詳細(xì)介紹雨量計(jì)裝置在兩種情況下的測(cè)量方法;(4)設(shè)計(jì)雨量計(jì)裝置參數(shù)和雨量計(jì)軟件，對(duì)雨量計(jì)裝置進(jìn)行驗(yàn)證并分析測(cè)量結(jié)果。
　　最終驗(yàn)證數(shù)據(jù)表明，解決了誤讀問(wèn)題和溫度效應(yīng)問(wèn)題，完成了由水膜厚度傳感器構(gòu)成的雨量計(jì)的整體樣機(jī)設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)的雨量計(jì)其驗(yàn)證結(jié)果顯示，該雨量計(jì)的雨強(qiáng)測(cè)量范圍為0mm/min～4m