一种无线照度计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无线照度计，包括一个手持设备和至少一个测量终端，手持设备和测量终端之间以无线方式通信，手持设备发送指令到测量终端，测量终端将测量数据发送到手持设备，所述手持设备和测量终端组成无线传感器网络，手持设备与多个测量终端通信时，采用多跳网络协议实现通信。此无线照度计为低成本的无线照明测量仪器，在测量过程中无需支付通信费用，克服传统照度计的不足之处，提高照度测量的效率，并减小由操作人员反射或遮挡光线所导致的测量误差。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明测量仪器，特别涉及一种无线照度计。
技术介绍
照度计是照明测量中的常用仪器，根据国家标准(GB/T 5700-2008)的规定，正规照明测量中所使用的照度计的示值误差、V ( λ)匹配误差和余弦特性误差等指标应达到相应要求。目前广泛使用的照度计普遍使用电缆连接测量探头和主设备，探头采集的信号通过电缆传送到主设备，由主设备进行处理，然后显示测量结果。使用电缆连接的方 有以下不足1)使用不便。在测量过程中，为了将探头摆放在测量点，操作人员需要同时移动探头、电缆和主设备，如果测量点数量较多，则操作繁琐。一些厂商提供了多探头照度测量仪器，虽然可以同时测量多点的照度，但由于需要使用多条电缆将各个探头连接到主设备，不仅使得测量现场线路凌乱，而且拖动电缆也不方便，还易造成电缆相互缠绕。在读取测量结果过程中，受到电缆的牵制，手持主设备的操作人员不能随意行动，以免拉动电缆改变探头的位置，如果操作人员需要长距离移动，则需要寻找合适的位置，将主设备放下。2)容易引入测量误差。在读数过程中，受到电缆长度的限制，操作人员可能距离探头过近，从而影响测量点处的照度，导致额外的测量误差。为解决有线连接存在的问题，有厂商开发了无线照度计，由于性能和价格的因素，已开发的无线照度计并没有获得到广泛使用。近年来，短距离、低功耗无线通信技术日趋成熟，为开发低成本的无线测量系统奠定了基础。有文献(中国专利CN102355750)公开了一种无线照度测量系统，使用Zigbee和GPRS技术实现测量数据的无线远程传输，由于测量数据需要通过移动通信网络传输至GPRS服务器，因此在移动通信网络未覆盖的区域无法使用。该系统主要用于道路照明的远程测量，组成结构比较复杂，需要通过连接在互联网上的客户端读取存储在服务器上的数据，另外，使用这样的系统也需要向移动通信公司支付费用。
技术实现思路
本技术是针对目前通用的照度计使用不便和现有无线照度计使用受限、使用成本高的问题提出一种无线照度计，应用无线传感器网络技术实现测量数据的无线传输，旨在提供一种低成本的无线照明测量仪器，克服传统照度计的不足之处，提高照度测量的效率，并减小由操作人员反射或遮挡光线所导致的测量误差。本技术不使用商用通信网络，因此不会产生通信费用。本技术的技术方案为一种无线照度计，包括一个手持设备和至少一个测量终端，手持设备和测量终端之间以无线方式通信，手持设备发送指令到每个测量终端，测量终端将测量数据发送到手持设备。所述手持设备与多个测量终端通信可选与Zigbee联盟制定的标准兼容的网络层协议，手持设备作为协调器，所有测量终端作为全功能设备，并选择树型网络拓扑。所述手持设备与多个测量终端通信可选源代码公开的无线传感器网络操作系统中的网络协议，手持设备作为收集器节点，测量终端作为传感器节点。所述手持设备包括外部总线接口电路、主控电路、数据存储器、显示器模块、一组按键、天线、通信电路和手持设备电源，手持设备主控电路通过所述外部总线接口电路连接外部的计算机，存储测量数据的数据存储器由主控电路进行读写操作，主控电路通过输入端口输入一组按键的信号，通过输出端口向显示器模块输出显示信息，主控电路通过通信电路、天线发送和接收数据。所述主控电路可采用两个微控制器，一个作为主控制器，另一个为从控制器，主控制器与从控制器之间通过串行通信接口相互通信，从控制器通过通信电路、天线发送和接收数据。所述通信电路包括射频收发器和阻抗匹配电路，其中射频收发器可以采用与主控电路分离的形式，通过总线接口电路与主控电路连接；射频收发器也可以采用与主控电路的微控制器集成的形式，天线可以采用杆状天线、陶瓷天线或PCB天线。所述显示器模块包括显示器及其驱动电路。所述测量终端包括光电探测器、照度测量电路、主控电路、天线、测量终端通信电路和测量终端电源，光电探测器采集信号送入照度测量电路，照度测量电路处理后输出数字信号，并将所述数字信号提供给主控电路，主控电路通过测量终端通信电路和天线发送接收数据。所述光电探测器包括光电传感器、V (λ)修正器和余弦修正器，可以选择光电二极管或硅光电池作为光电传感器，并采用与V ( λ )修正器集成封装的形式，余弦修正器可采用半球形状，光电传感器与V (λ)修正器共同置于余弦修正器中。所述照度测量电路包括测量放大电路、滤波电路和模/数转换器，所述测量放大电路包括精密运算放大器、电流/电压变换电路和量程切换电路，其中，量程切换电路包括多路开关和电阻网络，多路开关由主控电路控制，实现量程自动切换。所述主控电路可以采用低功耗的微控制器及其外围电路构成。所述通信电路包括射频收发器和阻抗匹配电路，射频收发器通过阻抗匹配电路和天线接收发送射频信号，射频收发器具有与主控电路连接的接口电路，射频收发器通过接口电路接收主控电路发送的指令或数据，或通过接口电路向主控电路发送接收到的数据。所述测量终端还包括温度测量电路和状态指示电路，温度测量电路测量的数据送入主控电路,状态指示电路包括多个LED指示灯和相应的驱动电路,用于显示测量终端的供电、通信状态和异常状态。本技术的有益效果在于本技术无线照度计，采用无线方式传输测量数据，消除了传统照度计由于使用电缆而产生的不便，使照度测量操作简便，并能够减小测量人员反射或遮挡光线所引起的测量误差；手持设备移动方便，便于连接计算机实施联机测量，从而可以在现场处理数据和输出测量结果；具有测量数据存储功能，并能通过接口电路传送到计算机，从而提高了数据记录和处理的效率；通过使用多个测量终端，可以同时采集多点的照度测量数据，提高了多点测量的效率；具有自动测量功能，可以实现对照明区域长时间的监测，从而能够对被测照明装置的稳定性进行评价；使用低功耗、低成本的无线通信技术，制造成本低，并且在测量过程中无需支付通信费用。附图说明图1为本技术无线照度计结构 示意图；图2为本技术无线照度计中手持设备的原理框图；图3为本技术无线照度计中测量终端的原理框图；图4为本技术无线照度计用于联机测量时的系统组成示意图。具体实施方式如图1所示无线照度计结构示意图，无线照度计包括一个手持设备I和至少一个测量终端2。手持设备I和测量终端2之间以无线方式通信，手持设备I通过向测量终端2发送指令控制照度测量过程，在测量期间，测量终端2测量所在位置的照度，并将测量结果发送到手持设备1，手持设备I接收到数据后，将数据存储在非易失的数据存储器中，并显示在手持设备I的显示器上。所述手持设备I和测量终端2组成无线传感器网络，测量终端2为传感器节点，手持设备I为收集器节点。可以使用与IEEE802. 15. 4标准兼容的通信协议作为所述无线传 感器网络的物理层和MAC层(介质访问层)协议。当所述无线照度计只包括一个测量终端2时，传感器节点和收集器节点使用点对点的通信协议，无需发送维护路由的信标，从而减少通信量，降低节点功耗。当所述无线照度计包括多个测量终端2时，采用多跳网络协议实现通信，以便使测量范围得到扩展，例如，可以使用与Zigbee联盟制定的标准兼容的网络层协议，将手持设备I作为协调器，将所有测量终端2都作为全功能设备，并选择树型网络拓扑。也可以利用源代码公开的无线传感器网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线照度计，其特征在于，包括一个手持设备和至少一个测量终端，手持设备和测量终端之间以无线方式通信，手持设备发送指令到测量终端，测量终端将测量数据发送到手持设备。

【技术特征摘要】
1.一种无线照度计，其特征在于，包括一个手持设备和至少一个测量终端，手持设备和测量终端之间以无线方式通信，手持设备发送指令到测量终端，测量终端将测量数据发送到手持设备。2.根据权利要求1所述无线照度计，其特征在于，所述手持设备与多个测量终端通信可选与Zigbee联盟制定的标准兼容的网络层协议，手持设备作为协调器，所有测量终端作为全功能设备，并选择树型网络拓扑。3.根据权利要求1所述无线照度计，其特征在于，所述手持设备与多个测量终端通信可选源代码公开的无线传感器网络操作系统中的网络协议，手持设备作为收集器节点，测量终端作为传感器节点。4.根据权利要求1所述无线照度计，其特征在于，所述手持设备包括外部总线接口电路、主控电路、数据存储器、显示器模块、一组按键、天线、通信电路和手持设备电源，手持设备主控电路通过所述外部总线接口电路连接外部的计算机，存储测量数据的数据存储器由主控电路进行读写操作，主控电路通过输入端口输入一组按键的信号，通过输出端口向显示器模块输出显示信息，主控电路通过通信电路、天线发送和接收数据。5.根据权利要求4所述无线照度计，其特征在于，所述主控电路可采用两个微控制器，一个作为主控制器，另一个为从控制器，主控制器与从控制器之间通过串行通信接口相互通信，主控制器连接数据存储器、显示器模块、一组按键和外部总线接口电路，从控制器通过通信电路、天线发送和接收数据。6.根据权利要求4所述无线照度计，其特征在于，所述通信电路包括射频收发器和阻抗匹配电路，其中射频收发器可以采用与主控电路分离的形式，通过总线接口电路与主控电路连接；射频收发器也可以采用与主控电路的微控制器集成的形式，天线可以采用杆状天线、陶瓷天线或PCB天线。7.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施伟斌，范坤坤，黄雅，黄灵凤，吕涛，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：