[实用新型]一种水膜厚度传感器

说明书

技术领域

本发明属于水膜厚度检测技术领域，具体涉及一种水膜厚度传感器。

背景技术

路面积水是生活很常见的现象，不管是人行道路还是机动车道，不论城市道路还是乡村道路，或者高速公路，雨天都不同程度会出现道路积水。道路积水不仅容易使路面、路基遭受破坏，更有安全隐患存在。人行道路雨天积水影响人们的行走方便，机动车道对行车安全存在隐患，特别是高速公路路面积水严重威胁行车安全，所以实时监控测量道路路面积水的水膜厚度，并上报至监控中心或者指挥部，对于管理人员决策具有重要的意义。

现今常用的积水测量一般是由人工现场勘测、读数、上报或者利用光学、电学传感器输出信号等方法。人工检测存在误差大，容易漏检、实时性差、主观因素影响较大等问题；光学、电学传感器亦存在使用与维护不便利、长时间运行容易老化失准、容易受外部表面尘土积累无法测量等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种水膜厚度传感器，具有检测精度高、抗干扰能力强等优点，适用于各种气候环境，且适合长年运行、不用表面维护，便于集成至多种气象设备。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种水膜厚度传感器，包括：电路板以及设置在电路板上的微波天线、电子器件和排针；

电子器件能够产生第一信号和第二信号，将第一信号经微波天线发射并接收其回波，以及将第二信号和回波进行调理后经排针输出至外部系统。

进一步地，电子器件包括：微波发生模块、功率分配模块、收发模块、功率相位检测模块以及输入输出保护模块；

微波发生模块将微波信号传输至功率分配模块，功率分配模块将微波信号分为第一信号和第二信号；收发模块能够将第一信号通过微波天线发射出并将其接收到的第一信号的回波传输至功率相位检测模块；功率相位检测模块能够将第二信号和回波通过输入输出保护模块传输至外部系统。

进一步地，电路板上还设置有屏蔽罩，电子器件设置于屏蔽罩中。

进一步地，还包括功率放大模块，功率放大模块连接在收发模块和微波天线之间。

进一步地，输入输出保护模块具有静电保护电路和电压限制电路。

进一步地，还包括温度自动补偿电路，温度自动补偿电路的输出端分别连接微波发生模块、功率分配模块、收发模块和功率相位检测模块从而实现自动温度补偿。

进一步地，微波发生模块为压控振荡器芯片。

进一步地，微波天线为采用光刻腐蚀碳氢化合物陶瓷基板制成的矩形状微带天线。

进一步地，微波天线具有一用于电路板馈电的窗口。

进一步地，排针的间距为2.54mm。

本发明达到的有益效果：

1.准确的测量覆盖于路面的水膜厚度，测量量程达到0～6mm，测量精度达到0.01mm。

2.采用标准2.54mm间距单排针座连接器，便于连接到外部印刷电路板。利用稳压直流5V供电，整个传感器功耗在200mW以内，输出结果为标准的0～5V电压，电子性能上便于集成至多种采集设备。

3.采用多种抗干扰器件，可以适用于各种恶劣气候。采用自动温度自动补偿电路，不会因为外界环境温度的变化而影响测量结果。

附图说明

图1为本发明一个优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的电路连接图。

附图标记：

1传递介质；2微波天线；3电路板；4电子器件；5屏蔽罩；6排针；7待测水膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和2所示，微波测路面水膜厚度传感器主要由高频电路板3、覆盖在其上表面的微波天线2、焊接在其下表面的各类电子器件4、固定于其下表面的金属电磁屏蔽罩5以及用于连接到外部集成系统的2.54mm间距排针6组成。电子器件4包括：型号为MGM的微波发生模块、型号为PDM的功率分配模块、型号为REM的收发模块、型号为PPDM的功率相位检测模块以及型号为IOPM的输入输出保护模块。

以下通过微波传递介质1和待测水膜7示意水膜厚度测量的具体实现方式：