专利名称：现场光环境无线测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能实现无线采集和实时数据分析的现场检测装置。
背景技术：
目前，随着人们对光环境的重视以及体育赛事高清转播的需要，光环境的现场 检测工作越来越重要，而目前的检测工具缺少灵活性和适应性，不仅现场仪器连接和搬 运复杂，而且测试数据无法实现现场分析，使得测试结果的现场指导性较差，为了简化 仪器的安装和操作步骤、提高现场检测的效率和结果的准确性，迫切需要操作简单、测 量精度高、数据输出准确的照度检测系统。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种现场光环境无线测试系统，解决目前无法实时进 行光环境定量评价的技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种现场光环境无线测试 系统，包括由照度传感器探头、数据线、无线采集器和光环境数据处理系统组成的照度 测试系统，所述照度测试系统的照度传感器探头为一组，它们分布设置在支座的各方 向上，各照度传感器探头通过一组数据线与一个无线采集器的MCU控制板接口连接， MCU控制板的数据输出接口与无线发送模块连接，无线发送模块与天线连接，无线采集 器的数据信息通过无线传输发送至光环境数据处理系统，光环境数据处理系统包括以下 部分一个用于接收光环境无线采集器数据信号的无线接收模块，无线接收模块的输出 接口与USB接口连接，USB接口的输出端连接用于将接收的信号并进行转换的A/D转换 模块；A/D转换模块的输出接口与用于将输入的光照度数据进行统计分析和数据处理的 中央处理单元的输入接口连接；上述中央处理单元的一个信号输入输出接口连接用于存 储操作系统、光照度数据分析软件、采集的光照度测量数据的存储模块；上述中央处理 单元的一个信号输出接口连接用于显示各测试点的各个方向照度、照度均勻度以及照度 比率等分析结果的显示模块。所述照度传感器探头分布设置在支座的水平和东南西北四个垂直方向。所述支座是圆筒形支座或放射架形支座。所述MCU控制板是8位AVR微处理器。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果本实用新型可同时对水 平照度和四个方向的垂直照度进行检测和分析，实时计算场地的水平和垂直照度的照度 水平度、照度均勻度、照度比率等数据，并结合国内现有的标准，即时对现场数据进行 评价，有利于现场进行设计调整，本实用新型实现了无线通讯数据采集，大大提高了测 量的效率，同时也提高了测量的精度，简化了测试人员的工作程序，提高了工作效率和 照明现场检测的技术水平。本实用新型可广泛应用于各类室内外场所光环境的现场测量和调试工作。以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。图2本实用新型的无线采集器的模块示意图。图3是本实用新型的数据处理系统的模块示意图。附图标记1 一天线、2 —无线采集器、3 —支座、4 一按键、5 —照度传感器探 头。
具体实施方式
参见图1所示，这种现场光环境无线测试系统，包括由照度传感器探头、数据 线、无线采集器和光环境数据处理系统组成的照度测试系统，所述照度测试系统的照度 传感器探头5为一组，它们分布设置在支座3的水平和东南西北四个垂直方向，分别 为A、B、C、D、H通过一组数据线与一个无线采集器2的A、B、C、D、H 5个接 口一一对应连接，各照度传感器探头为独立模块，单个模块实现硅光电池感光的信号处 理，采集能实现微弱信号采集，并大范围的信号采集。第一级电流信号放大采用自动稳 定零点芯片AD8638，AD8638具有极低偏置电流40pA和很低的偏置电压9uv。放大增 益可实现程序控制，这样增加了检测信号的范围，增益可编程实现方法，使用模拟电子 开关MAX4634选择反馈电阻，MAX4634具有极低的通道导通电阻(0.3 Ω )和导通电流 (O.lnA).采集的数据信息通过无线采集器上的天线1发送至光环境数据处理系统。参见图2所示，各照度传感器探头5通过一组数据线与一个无线采集器2的 MCU控制板接口连接，电池电源为MCU控制板供电，电池的最大容量5000mA，可持 续供电6小时以上。通过按键4将输入信号传送至MCU控制板，MCU控制板的数据 输出接口与LCD显示模块连接，将采集的数据输出在LCD屏幕上。LCD显示为图形点 阵LM1095R，可控制背光；LM1095R为192X128图形点整中文/图形显示模块，内置 RA8803控制器，能实现文本，图形显示，并实现双图层合成显示。MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单 片机，在本实用新型的实施例中，MCU控制板采用ATmega系列单片机M64，高性能、 低功耗的8位AVR微处理器，64K字节的系统内可编程Flash,, 2K字节的EEPROM, 4K字 节的片内SRAM,可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密，两个具有预分频器、比 较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器.控制板实现通道信号数据采集，通道输出为 模拟信号，采用3个AD7705可接输入的6通道模拟信号，AD7705为SPI接口，内建校 准电路，且有两个通道，采用SPI接口，SPI接口速度快，实现每个通道的数据采集的断 时间切换。与LCD显示接口为并行数据线，与led数据交换速度快。无线模块为UART 接口，可视为全双工通信方式，无线某块智能数据控制，用户通信协议为双向应答，数 据专属可靠。MCU控制板与无线发送模块连接，将数据信息通过无线传输发送至光环境 数据处理系统。此处的无线收发模块适合短距离无线数据传输，功耗低，稳定性及可靠 性极高，能提供双向的数据信号传输、检测和控制，基于GFSK的调制方式，采用高效通 信协议，在信道误码率为10-2时，可得到实际误码率10-5 10-6;透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议，自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据。参见图3所示，光环境数据处理系统包括以下部分一个用于接收光环境无线 采集器数据信号的无线接收模块，无线接收模块的输出接口与USB接口连接，无线接收 模块在数据传输上兼容性好，接口有无线的UART接口专为USB接口，能方便用户与电 脑连接。在下位机采集数据同时，可由无线将数据实时传输到电脑上，可以用过电脑来 设定一些测量参数，并有电脑软件数据处理分析。USB接口的输出端连接用于将接收的 信号并进行转换的A/D转换模块；A/D转换模块的输出接口与用于将输入的光照度数据 进行统计分析和数据处理的中央处理单元的输入接口连接；上述中央处理单元的一个信 号输入输出接口连接用于存储操作系统、光照度数据分析软件、采集的光照度测量数据 的存储模块；上述中央处理单元的一个信号输出接口连接用于显示各测试点的各个方向 照度、照度均勻度以及照度比率等分析结果的显示模块。本实用新型可以实时对已测试点的水平和四个垂直方向的照度、照度均勻度和 照度比率进行分析，从而使设计和检测人员了解场地的照明数量和质量情况，以便于对 场地的光环境进行快速诊断，找出相关问题并提出调整方案。同时数据分析软件通过对 已有数据的判断可以对测试数据中有明显差异的错误数据信息进行提示，并可以结合最 终测试报告的形式形成相关的报表，从而简化了测试人员的工作程序，大大提高了工作 效率和照明现场检测的技术水平。
权利要求1.一种现场光环境无线测试系统，包括由照度传感器探头、数据线、无线采集器和 光环境数据处理系统组成的照度测试系统，其特征在于所述照度测试系统的照度传感 器探头(5)为一组，它们分布设置在支座(3)的各方向上，各照度传感器探头(5) 通过一组数据线与一个无线采集器(2)的MCU控制板接口连接，MCU控制板的数据 输出接口与无线发送模块连接，无线发送模块与天线(1)连接，无线采集器的数据信息 通过无线传输发送至光环境数据处理系统，光环境数据处理系统包括以下部分一个用于接收光环境无线采集器数据信号的无线接收模块，无线接收模块的输出接 口与USB接口连接，USB接口的输出端连接用于将接收的信号并进行转换的A/D转换模 块；A/D转换模块的输出接口与用于将输入的光照度数据进行统计分析和数据处理的中 央处理单元的输入接口连接；上述中央处理单元的一个信号输入输出接口连接用于存储 操作系统、采集的光照度测量数据的存储模块；上述中央处理单元的一个信号输出接口 连接用于显示各测试点的各个方向照度、照度均勻度以及照度比率等分析结果的显示模 块。
2.根据权利要求1所述的现场光环境无线测试系统，其特征在于所述照度传感器 探头(5)分布设置在支座(3)的水平和东南西北四个垂直方向。
3.根据权利要求1所述的现场光环境无线测试系统，其特征在于所述支座(3)是 圆筒形支座或放射架形支座。
4.根据权利要求1所述的现场光环境无线测试系统，其特征在于所述MCU控制板 是8位AVR微处理器。
专利摘要一种现场光环境无线测试系统，包括由照度传感器探头、数据线、无线采集器和光环境数据处理系统组成的照度测试系统，所述照度测试系统的照度传感器探头为一组，它们分布设置在支座的各方向上，各照度传感器探头通过一组数据线与一个无线采集器的MCU控制板接口连接，MCU控制板的数据输出接口与无线发送模块连接，无线发送模块与天线连接，无线采集器的数据信息通过无线传输发送至数据处理系统。本实用新型实现了无线通讯数据采集，大大提高了测量的效率和测量的精度，并能即时对现场数据进行分析，对现场光环境进行快速定量的诊断和评价，可广泛应用于各类室内外场所光环境的现场测量和调试工作。
文档编号G01J1/00GK201804431SQ20102027531
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者吴青松, 张建平, 王书晓, 罗涛, 陈敏 申请人:中国建筑科学研究院, 北京奥博泰科技有限公司