便携式日光紫外线指数检测仪设计

毕业设计开题报告测控技术与仪器便携式光照度检测仪的设计1前言部分近几年来, 随着我国从传统农业向优质、高产、高效的现代化农业不断迈进, 对温室光照检测的要求也越来越高, 应用领域也在迅速扩大。

光照是植物进行光合作用不可缺少的条件, 但是过强的光照却促进了水分蒸发, 严重的会灼伤叶面。

而在温室生产中, 还会经常遇到光照很弱, 需要补光的情况。

在这种情况下, 对光照进行实时自动检测, 判断什么时候光照强需要遮光, 什么时候光照弱需要补光就显得非常重要。

但是, 目前绝大多数光照检测仪虽然量程较宽, 可在使用时却需要操作人员根据具体的光照情况手动切换测量档位。

这不仅给检测带来了很多不便, 更严重的是阻碍了光照实时自动检测与控制的实现。

因此, 研制一种量程宽、精度高和智能换档的光照检测仪对提高温室监控系统的自动化水平, 提高光能的利用率, 促进植物生长, 节能增效都有重要的意义。

在人们的生活、工作和娱乐中，健康用眼是反复被强调指出的一点，但在日常生活中，用眼卫生的情况却难尽人意，视力减退、下降和视疲劳引发的干眼症等症状和疾病发生率越来越高。

这一方面是因为人们健康用眼的意识不够，例如在工作和学习中，投入的研究一个问题或者阅读书写时，往往容易忘记时间，很难做到每隔一段时间即通过远眺、眼保健操等方式让眼睛暂时休息；另外一方面，人们很难仅凭经验就对光照环境是否适合用眼做出准确的判断，举例来说，世界卫生组织认可的满足阅读书写条件的光照度的阈值是250克勒斯至1250勒克斯（LUX－光照度单位），低于此照度阈值范围的下限或者高于此照度阈值范围的上限的环境均不适合阅读，而现实生活中很难有人能准确判断周围的光照环境是否符合上述标准，虽然自我感觉“能看清”，但事实上很多时候光照度是不符合要求的，而且世卫组织提出的满足阅读书写的光照度阈值范围较宽，不难想象的是，在250－1250LUX这个范围内，在300LUX的光照度下不间断用眼的时间的和在1200LUX的光照度下阅读不间断用眼的时间显然是不同的。

一种便携式高精度紫外线检测仪设计作者：李长悦李伯全来源：《世界家苑·学术》2018年第06期摘要：本发明涉及紫外线检测领域，尤其涉及便携高精度测量的UV检测仪。

其特征是：通过UV紫外线传感器ML8511对紫外线强度进行实时采集，将采集的模拟电压信号接入单片机，经由单片机内部A/D转换模块进行转换后将数据结果显示在0.96寸的OLED上，数据精度可达12位，同时可提供不同紫外线强度的报警信息。

整个紫外线检测仪供电采用USB 外接电源，将各个模块整合封装，尽可能压缩尺寸，整体尺寸压缩至约33mm*33mm*18m，最后设计简约大方的透明外壳将此便携检测器封装。

相较于传统紫外线检测仪，设计其具有便携式、美观的特点，可安装在装饰品或者手机上。

此外还具有测量精度较高、性能稳定等技术优势，它能够适用于医院、卫生防疫部门，具有广泛的应用前景。

关键词：便携式；紫外线检测仪；ML8511传感器；stm32f103zet6芯片一种便携式高精度紫外线检测仪一、技术领域本发明涉及紫外线检测领域，尤其涉及便携高精度测量的UV检测仪。

1、背景技术现有的紫外线强度测试仪、外线测量仪器、量输紫外线出线模块、蓝牙气象传感器等产品都具有不同优势和局限性。

现有的紫外线检测仪注重于数据收集的准确性，对数据的处理精度并未作出一定改善。

大多传统紫外线检测仪具有体积较大，不便携带特点。

2、相关专利如发明专利（CN201620154985.8）公开了一种便携式温湿度紫外线检测仪。

可对温室内的环境进行24小时监控，从而针对环境信息采取后续措施，如控制排风系统、灌溉系统或照明系统。

如发明专利（CN201530178176.1）将紫外线检测的测试结果及防晒建议显示于手机/平板上，外观设计、产品的形状相较于传统检测仪做了较大改善但是并无实时显示屏。

又如发明专利（CN201410603422.8）由数据采集模块、主控制器、人机接口模块、电源模块和通信模块组成所设计的系统经对比测试表明其测量准确、无线通信方式可靠、运行稳定、待机时间长。

个人紫外线检测器使用说明书一、产品介绍个人紫外线检测器是一款便携式设备，旨在帮助用户准确测量日常紫外线辐射强度，并提醒用户采取适当的防护措施。

该产品结构简单，操作方便，可广泛应用于户外活动、旅行和日常生活中。

二、产品外观及功能布局1. 外观个人紫外线检测器外观简约，采用小巧轻便的设计，方便携带。

正面为设备的显示屏，背面为紫外线探测器。

2. 功能布局设备的操作部分位于正面的显示屏上，包括以下功能键：开/关机键、模式切换键、历史记录查看键等。

显示屏上可以直观地显示紫外线辐射强度指示、历史记录以及其他相关信息。

三、使用方法1. 开机按下开/关机键，设备会显示“开机中”，待显示屏亮起并显示当前紫外线辐射强度指示后即可开始使用。

2. 模式切换按下模式切换键，显示屏会切换显示不同的模式。

目前设备支持的模式有：实时监测模式、历史记录查看模式。

3. 实时监测模式在该模式下，设备将实时显示当前环境的紫外线辐射强度指示。

用户可根据不同的指示调整防护措施。

4. 历史记录查看模式在该模式下，设备将显示过去一段时间内的紫外线辐射强度历史记录。

用户可通过上下方向键翻阅不同的记录，并了解过去环境中的紫外线情况。

4. 关机长按开/关机键，设备将显示“关机中”，待显示屏关闭后即可确认设备已完全关机。

四、注意事项1. 紫外线检测器适用于室外使用，不建议在室内使用。

2. 在使用过程中，尽量避免触碰设备的探测部分。

3. 避免使用在潮湿、高温或低温的环境中，以免影响设备的稳定性和准确性。

4. 长时间不使用时，建议关闭设备以节省电量。

5. 如设备出现故障，请勿私自拆修，应交由专业人员维修。

五、维护保养1. 清洁使用柔软干净的布轻轻擦拭设备表面和屏幕，避免使用含有酒精或类似的溶剂来擦拭。

2. 储存在长时间不使用时，应将设备存放在干燥、阴凉的环境中，避免受潮、受热或受冷。

3. 防护在户外使用时，建议佩戴帽子、太阳镜和防晒霜等防护用具，以最大程度降低紫外线对肌肤的伤害。

专利名称：一种便携式紫外线检测装置专利类型：实用新型专利
发明人：孙宾宾
申请号：CN201020300631.2
申请日：20100114
公开号：CN201983858U
公开日：
20110921
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种便携式紫外线检测装置，包括盒体和与之连接的盒盖，盒盖内侧粘贴有比色卡，盒体内嵌有紫外线检测试纸。

使用时，打开盒盖，将紫外线检测试纸在紫外线下暴露1分钟，紫外线检测试纸慢慢显色，再对照比色卡，判断出紫外线的强弱。

本实用新型的有益效果是，方便携带、使用方便、结构简单、制作成本低，且检测方法简单，测试时间短。

申请人：陕西国防工业职业技术学院
地址：710300 陕西省西安市户县人民路8号
国籍：CN
代理机构：西安弘理专利事务所
代理人：罗笛
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便携式日光紫外线指数检测仪设计
胡浩;陈炳若;张庆兵;莫倩瑜;钟茗
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2007(026)002
【摘要】设计并制作了一种便携式、低成本的日光紫外线指数检测仪.选择了CdS 光敏电阻作为光电探测器件,通过合理的光谱剪裁,保留了300～400 nm波段的光,设计了简单的比较器电路,通过LED的明灭可直观显示紫外线的强度等级.实际测量的结果表明:仪器对日光中紫外线指数的测量是准确可靠的.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】胡浩;陈炳若;张庆兵;莫倩瑜;钟茗
【作者单位】武汉大学,物理科学与技术学院,湖北,武汉,430072;中国科学院,传感技术国家重点联合实验室,上海,200050;武汉大学,物理科学与技术学院,湖北,武
汉,430072;中国科学院,传感技术国家重点联合实验室,上海,200050;武汉大学,物理科学与技术学院,湖北,武汉,430072;武汉大学,物理科学与技术学院,湖北,武
汉,430072;武汉大学,物理科学与技术学院,湖北,武汉,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TN364
【相关文献】
1.基于单片机的紫外线检测仪的设计 [J], 张盼盼;李英华
2.基于太阳能电池的便携式紫外线检测仪的设计 [J], 马永华
3.防晒类化妆品的日光防晒系数和长波紫外线防护指数与使用浓度及时间的相关性研究 [J], 李福民;朱世幸;廖金凤;段西凌
4.基于MSP430的便携式紫外线检测仪 [J], 刘驰旸;杨静波;周慧;乔冬春
5.基于AVR单片机的高精度紫外线检测仪的设计 [J], 高建民;翁惠辉;陈永军;丁福坤;张辉
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便携式太阳光紫外线检测系统设计作者：许全君张奎来源：《科技视界》2012年第35期【摘要】本设计从使用便携、反应灵敏、功能全、功耗低出发，选用GUVA-S10GD传感器和STC12C5410AD带10位A/D的单片机，开发出具有自动分档显示的检测仪。

系统除了直接显示紫外线强度外，还附加了指数和级别的多重显示功能。

设计整体由电流电压变换、电压放大、模数转换、单片机处理和LCD显示基本模块组成。

其中以单片机部分的数据保存和查询功能为特色，方便随时随地查阅，并且为扩展系统与手机等设备通信奠定了基础。

附加变色LED显示当前紫外线强度的级别，形象的反应出当时强度范围，并起到报警作用。

【关键词】紫外线传感器；T型网络；STC12C5410AD0 引言紫外线辐射量大约占太阳辐射能量的10%，紫外辐射的波长范围为10纳米至400纳米。

由于只有波长大于200纳米的紫外辐射，才能在空气中传播，所以人们通常讨论的紫外辐射效应及其应用，只涉及200纳米至400纳米范围内的紫外辐射。

为研究和应用之便，科学家们根据波长把紫外辐射划分为UV-A （400nm-320nm）、UV-B （320nm-280nm）和UV-C（280nm-190nm）三个波段。

研究表明，太阳紫外线辐射对人体健康有很大的影响，因此检测紫外线辐射强度对保护人们的身体健康有重要意义。

1 传感器原理本次设计使用GUVA-S10GD的UV Sensor，其主要参数：检测范围为200-370nm，灵敏度0.15A/W。

如下图1：来自太阳的紫外线直接辐射和来自天空和云的紫外线散射辐射，在经过透紫外线石英玻璃保护窗口以后，到达辐射测量仪的扩散板。

扩散板的作用是把直接光线转变成散射光线，使其能更均匀地透过紫外线滤光片。

滤光片是两块相同的、间距为d的平行反射板组成，两个金属反射层夹一个介质层——间隔层。

对于光线，除了一系列按相等波数间隔分开的很窄的透射带面外，其余所有波长的透射率都很低，就像调谐电路那样，可以改变滤光片通带的波长范围。

毕业设计开题报告测控技术与仪器便携式光照度检测仪的设计1选题的背景、意义近几年来, 随着我国从传统农业向优质、高产、高效的现代化农业不断迈进, 对温室光照检测的要求也越来越高, 应用领域也在迅速扩大。

光照是植物进行光合作用不可缺少的条件, 但是过强的光照却促进了水分蒸发, 严重的会灼伤叶面。

而在温室生产中, 还会经常遇到光照很弱, 需要补光的情况。

在这种情况下, 对光照进行实时自动检测, 判断什么时候光照强需要遮光, 什么时候光照弱需要补光就显得非常重要。

但是, 目前绝大多数光照检测仪虽然量程较宽, 可在使用时却需要操作人员根据具体的光照情况手动切换测量档位。

这不仅给检测带来了很多不便, 更严重的是阻碍了光照实时自动检测与控制的实现。

因此, 研制一种量程宽、精度高和智能换档的光照检测仪对提高温室监控系统的自动化水平, 提高光能的利用率, 促进植物生长, 节能增效都有重要的意义。

此外，照度与人们的生活有着密切的关系。

充足的光照，可防止人们免遭意外事故的发生。

反之，过暗的光线可引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。

因此，不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。

现有统计资料表明，在所有职业劳动的事故中约有30％是直接或间接因光线不足所造成的。

对体育场（馆）的光照要求是非常严格的，光照过强或过暗都会影响比赛的效果。

在人们的生活、工作和娱乐中，健康用眼是反复被强调指出的一点，但在日常生活中，用眼卫生的情况却难尽人意，视力减退、下降和视疲劳引发的干眼症等症状和疾病发生率越来越高。

这一方面是因为人们健康用眼的意识不够，例如在工作和学习中，投入的研究一个问题或者阅读书写时，往往容易忘记时间，很难做到每隔一段时间即通过远眺、眼保健操等方式让眼睛暂时休息；另外一方面，人们很难仅凭经验就对光照环境是否适合用眼做出准确的判断，举例来说，世界卫生组织认可的满足阅读书写条件的光照度的阈值是250克勒斯至1250勒克斯（LUX－光照度单位），低于此照度阈值范围的下限或者高于此照度阈值范围的上限的环境均不适合阅读，而现实生活中很难有人能准确判断周围的光照环境是否符合上述标准，虽然自我感觉“能看清”，但事实上很多时候光照度是不符合要求的，而且世卫组织提出的满足阅读书写的光照度阈值范围较宽，不难想象的是，在250－1250LUX这个范围内，在300LUX的光照度下不间断用眼的时间的和在1200LUX的光照度下阅读不间断用眼的时间显然是不同的。

基于太阳能电池的便携式紫外线检测仪的设计马永华【摘要】文章通过设计一个紫外线检测仪来提醒人们进行必要的防护,方便人们的生活.文章给出了两套设计方案,其中一套实施成功,另一套方案通过紫外线传感器模块和相应的处理电路,配合太阳能电池板实现紫外线的采集.文章对于不同的情况提出不同解决方法.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】3页(P53-55)【关键词】紫外线检测;太阳能电池;低功耗;单片机【作者】马永华【作者单位】北京联合大学生物化学工程学院,北京 100023【正文语种】中文紫外线是一种电磁波，波长从10～400 nm，不能被人眼所见。

紫外线可以用来灭菌，但是过多的紫外线进入体内会对人体造成伤害，例如晒伤、皮肤癌等等。

紫外线根据波长分为：长波紫外线（UVA），中波紫外线（UVB）和短波紫外线（UVC）。

不同的紫外线对人体皮肤的渗透程度是不同的。

UVA约占10%～20%，它可穿透真皮层，使皮肤晒黑，并导致脂质和胶原蛋白受损，引起皮肤的光老化甚至皮肤癌。

UVB约占80%～90%，它可到达真皮层，使皮肤被晒伤，引起皮肤脱皮、红斑等现象。

UVC因为它在通过臭氧层时已被吸收，不能到达地面。

防止紫外线照射给人体造成的皮肤伤害，主要是防止紫外线UVA和UVB。

本课题希望设计一个便携式的紫外线传感器，实时方便地指导人们应该采取的防护措施。

经过调研分析先后设计了两套方案。

方案一：选用UVM-30紫外线传感器接收紫外线信号，并且搭建模拟电路，使二极管经过模拟电路后点亮二极管，二极管点亮个数越多，则表示紫外线等级越强。

UVM-30紫外线传感器接收范围光线波长在100～300 uf，输出电压在0～1 200 mv。

将输出电压经过324芯片的放大器放大5倍后输入到控制器之中。

U V M-3 0A紫外线传感器参数：尺寸9 m m×9 mm×10 mm。

该电路的特点如下：（1）工作电压：DC 3～5 V；（2）输出电压：DC 0～1 V（线性度好）；（3）测试精度：±1UV INDE×；（4）工作电流：典型值0.06 m A，最大值0.1 m A；（5）响应波长：200～370 nm；（6）工作温度：-20℃～-85℃；（7）工作稳定性：年漂移率＜5%。

便携式光照强度检测仪的设计实现实验要求设计一个基于单片机的便携式光照强度检测仪，用单片机控制STL2561传感器测量光照强度，并用数码管显示接收光强结果，同时判断光照强度的高低. 1. TSL2561传感器工作原理及结构光敏电阻的结构 2．光敏电阻的主要参数（1）暗电阻和暗电流光敏电阻在室温条件下，在全暗后经过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。

此时流过的电流，称为暗电流。

（2）亮电阻光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。

（3）光电流亮电流与暗电流之差，称为光电流。

3．光敏电阻的基本特性（1）伏安特性（2）光照特性（3）光谱特性（4）响应时间和频率特性（5）温度特性（1）伏安特性（2）光照特性（4）响应时间和频率特性光电导的弛豫现象：光电流的变化对于光的变化，在时间上有一个滞后。

通常用响应时间t表示。

光敏电阻图示光敏电阻演示当光敏电阻受到光照时，光生电子―空穴对增加，阻值减小，电流增大。

光照强度的测定照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）： 1Lux=1Lm/平方米上式中，Lm是光通量的单位，其定义是纯铂在熔化温度（约1770℃）时，其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。

AD模数转换模块所谓A/D 转换器就是模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter 简称ADC）是将输入的模拟信号转换成为数字信号。

A/D电路的设计任务及要求：结合单片机最小电路和光敏电阻电路共同设计一个基于单片机的数字式光照强度检测系统，用数码管显示光照强度。

还可以设置多个不同方向的光敏电阻，通过计算它们的光照强度运用比较器以确定当前的光照方向。

1、实现单片机最小系统设计。

2、焊接调试光敏电阻网络。

3、焊接调试AD电路，标定光照强度基本单位 4、编写单片机程序，将获得的电信号转换成光照强度单位下的数值，并用数码管显示。