專利名稱：電容比值式覆冰厚度傳感器及其檢測方法
技術領域：
電容比值式覆冰厚度傳感器及其檢測方法屬于自動化檢測技術領域的一項發(fā)明。它是一 種用于冰雨或冰凍條件下對物體表面覆冰層厚度進行定點自動連續(xù)檢測的傳感器及其檢測方 法。
背景技術：
在冰雨或冰凍條件下對懸空輸電線、高壓輸電線、固定塔架，建筑物或各種靜止或移動 的物體表面、懸空支架、樹枝等覆冰厚度進行定點連續(xù)自動檢測的傳感器裝置及其檢測方法 可歸納為如下三種類型-
一類是直接測量法，它依靠人工用尺即直接測量物體表面覆冰厚度，它的其優(yōu)點是數(shù)據(jù)可 靠，但缺點是自動化程度低，不能夠保證在同一地點自動定時檢測或在多地點同步進行自動化連 續(xù)檢測，當測量高壓輸電線及其塔架、移動的飛機機翼表面、船舶、鉆井架等物體表面覆冰厚度 時具有很大的危險性，影響到物體表面覆冰的生消預測預報；
第二類是通過摂像裝置通過對物體表面覆冰情況進行連續(xù)摂像監(jiān)測并將獲得的物體表面覆 冰圖象視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)測中心處理，其優(yōu)點是適宜于對大面積物體表面覆冰監(jiān)測，缺點是無法 掌握覆冰層結構內(nèi)部的生消變化過程；
第三類方法是通過電磁學、光學等物理探測方法，如超聲波、紅外探測法等。經(jīng)査閱資料 和檢索我們發(fā)現(xiàn)的覆冰厚度傳感器有
D 2003年，歐洲科學家發(fā)明了一種新型冰層傳感器，它可以鑒別出飛機等機械表面凝結的 厚度在0. l咖以上的冰層。本項目由這一由歐盟資助，的科研項目由歐洲多國科學家參加并完成。
這種冰層傳感器主要是由鋼材料制成的新型傳感器內(nèi)部有一套復雜的光學系統(tǒng)，以及兩個或多個 半導體薄片。在外部氣候條件發(fā)生改變化的情況下，半導體薄層內(nèi)的電子移動會隨之發(fā)生改z變。
經(jīng)過與之相配的光學鏡像系統(tǒng)進行處理后，這套系統(tǒng)最終能夠釋放出激光束。通過對激光束的特 性進行測量，控制人員就可以精確獲知感應器探頭上形成的冰層厚度(歐洲發(fā)明新型冰層傳感 器，傳感器世界，2004.1.16)
2) 1993年美國科羅拉多州林姆技術有限公司的G *L ，斯托拉齊克(公開號CN1094812A) 一種"對固體材料表面上的液體水和冰層的檢測設備與方法"發(fā)明專利，其系統(tǒng)構成及原理為 一個天線，用于放在受到冰和/或水層積累的表面位置，并具有一個諧振頻率和含有實數(shù)項的輸 入導納；與該天線耦合的麥克斯韋電橋裝置，用于檢測所述諧振頻率、所述輸入導納和所述實數(shù) 項；以及頻率掃描裝置，用于在接近于所述諧振頻的多個頻率上驅(qū)動天線，其中所述諧振頻率、所述輸入導納和所述實數(shù)項可以被確定。
3)公開號為CN1560560的一種"冰層厚度傳感器及其檢測方法"發(fā)明專利，冰層厚度傳 感器及其檢測方法[申請(專利)號200410012164. 2]是利用水，冰，空氣電阻值差異進行冰 層厚度檢測的一種傳感器，其構成特征是由傳感器內(nèi)部檢測電源正極經(jīng)傳感器內(nèi)、外側壁中間 空間內(nèi)充滿的被檢測介質(zhì)，包括水，冰，空氣，與按標尺刻度位置排列的傳感器每一個金屬 檢測觸點，內(nèi)部刻度譯碼開關電路，電導識別電路與檢測電源負電極組成檢測回路，通過傳 感器內(nèi)部單片機控制電路按一定編碼順序產(chǎn)生刻度譯碼開關控制信號依次接通各金屬檢測觸
點對應的檢測電路進行冰層厚度測量的傳感器。
本發(fā)明研制成功了一種基于空氣與冰酌電容特性差異、通過基準平行板電容器在極板空 間為被測介質(zhì)(空氣或覆冰)與極板空間為空氣介質(zhì)時所測電容值的比值判斷來實現(xiàn)對物體 表面覆冰層厚度進行自動測量的傳感器及其檢測方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對物體表面覆冰層厚度進行自動測量的傳感器及其檢測方法。 利用該傳感器和檢測方法在冰雨或冰凍條件下可以對懸空輸電線，高壓輸電線固定塔架，建 筑物或各種靜止或移動設備、懸空支架，以及樹枝等的覆冰厚度進行定點連續(xù)自動檢測。它 可準確地測量附作在被測物體表面的覆冰層厚度的變化。
電容比值式覆冰厚度傳感器是一種基于空氣與冰的電容特性差異，通過將檢測獲得的電 容值與極板空間介質(zhì)為空氣的基準平行極板檢測電容器電容值進行比較實現(xiàn)連續(xù)自動檢測物 體表面覆冰厚度的傳感器。
電容比值式覆冰厚度傳感器特征是傳感器由外部安裝有懸掛固定鉤的矩型金屬屏蔽保 護外殼l，嵌入在矩型金屬屏蔽保護外殼l內(nèi)部的單片機2，由專用集成電路AD7746構成的 雙路電容數(shù)字轉換器3，極板之間空間內(nèi)始終充滿空氣介質(zhì)、兩電容極板與雙路電容數(shù)字轉 換器3中某一路信號輸入端相連接的基準平行極板檢測電容器4，極板之間空間內(nèi)充滿被檢測 介質(zhì)覆冰或空氣、幾何結構與基準平行極板檢測電容器完全相同并且按固定標尺刻度間距位 置排列的一組平行極板檢測電容器5，由兩片通用集成電路CD4067構成的雙路可編程控制刻 度選通電路6，絕緣保溫密封添充材料7和接線插座8構成；其中，單片機2可以采用MSC-51 系列及其兼容8位單片機或MSP-430系列及其兼容16位單片機，雙路可編程控制刻度選通電 路6中兩片CD4067集成電路各對應輸入端通過導線按相同順序分別與各平行極板檢測電容器 5兩側的電容極板相連接，公共輸出端通過導線與雙路電容數(shù)字轉換器3中另一路信號輸入 端相連接；暴露于被測空間的各平行極板檢測電容器兩極片空間充滿被檢測介質(zhì)，包括覆冰， 空氣。使用時，首先將傳感器垂直固定在被測物體表面或下方，檢測時外部電源通過傳感器接 線插座8給傳感器內(nèi)部檢測電路接通工作電源后，傳感器內(nèi)部單片機2通過固化在內(nèi)部ROM存 儲器內(nèi)的程序經(jīng)自己的I/O接口 ，同時向構成雙路可編程控制刻度選通電路6的兩片CD4067 禁止端15腳發(fā)送低電平控制信號，然后按照從1到16的BCD碼編碼順序同時向兩片CD4067 的譯碼選通端10腳、11腳、13腳、14腳發(fā)出譯碼選通控制信號，使兩片CD4067的16個輸 入端按照從1到16順序與各自的公共輸出端接通，也就是將電容兩側極板分別與兩片CD4067 的16個輸入端順序相聯(lián)結的各平行極板檢測電容器5與雙路電容數(shù)字轉換器3中的另一路電 容數(shù)字轉換器信號輸入端接通，這樣就由傳感器內(nèi)部單片機2，雙路電容數(shù)字轉換器3中的 另一路電容數(shù)字轉換器，雙路可編程控制刻度選通電路6，被接通的平行極板檢測電容器5， 被接通的平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)形成電容檢測回路，由于平行極板檢 測電容器5極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)可能會是空氣或覆冰兩種狀態(tài)，其不同的介電常數(shù)導致平 行極板檢測電容器呈現(xiàn)不同的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換器3轉換成相應的數(shù) 字量形式后輸出并被單片機2采集，存儲；與此同時，由傳感器內(nèi)部單片機2，雙路電容數(shù) 字轉換器3，基準平行極板檢測電容器4構成基準電容值檢測回路，由于基準平行極板檢測 電容器4極板空間內(nèi)的介質(zhì)是空氣，在一定溫度下其呈現(xiàn)確定的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路 電容數(shù)字轉換器3轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出后也被單片機2按照預先編制的程序采集， 存儲，并把已測得的各平行極板檢測電容器5、皮檢測電容值進行比較、判斷；按照我們在實驗 室所做大量實驗數(shù)據(jù)表明(見秦建敏，程鵬.電容式冰層厚度傳感器及其檢測方法的研究[J]. 微納電子技術，2007,7/8: 185-187)，對相同幾何結構的平行極板電容器，當極板空間為冰 與空氣兩種不同的介質(zhì)材料時，其電，比值要大于等于2，根據(jù)這一特點，如果已測得的傳 感器某一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器5被檢測電容值相對于測得的基準電容值比 值大于等于2，則可斷定這一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)被測介質(zhì) 是覆冰，反之為空氣，最后對獲取的各平行極板檢測電容器5電容值進行比較判斷后，當標 尺刻度間距為事先確定好的固定長度值時，根據(jù)各平行極板檢測電容器5對應的標尺位置與 極板空間介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)，可以確定傳感器表面 覆冰厚度=固定長度值x介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)。
雖然平行極板電容器的電容值會隨溫度的變化發(fā)生偏移，但由于采用被測電容值的比值 進行結果判斷，這一偏移在比較過程中基本被抵消，所以傳感器具有很好的溫度穩(wěn)定性。
本發(fā)明電容比值式覆冰厚度傳感器可以在冰雨或冰凍條件下實現(xiàn)對懸空輸電線，高壓輸
電線固定塔架，建筑物，樹枝或各種靜止或移動設備表面、懸空支架，樹枝等的覆冰厚度進
行定點連續(xù)自動檢測，它可準確地測量附作在被測物體表面的覆冰層厚度的變化。本發(fā)明是基于空氣與冰的電容特性差異，結合電子信息處理技術研制出的一種對物體表 面覆冰層厚度進行自動測量的傳感器和一種新的覆冰厚度檢測方法。在整個檢測過程中，控 制信號與電容檢測數(shù)據(jù)都是數(shù)字量，雖然平行極板電容器的電容值會隨溫度的變化發(fā)生偏移， 但由于采用被測電容值的比值進行結果判斷，這一偏移在比較過程中基本被抵消，傳感器具 有很強的抗干擾能力和溫度穩(wěn)定性，覆冰厚度判斷計算方法簡單、準確，結構簡單，成本低 廉以及安裝方便，可以在惡劣環(huán)境下實現(xiàn)對物體表面覆冰厚度的連續(xù)自動檢測。
圖1是本發(fā)明電容比值式覆冰厚度傳感器的正視結構俯視示意圖 圖2是圖1的俯視結構示意圖
圖中1:矩型金屬屏蔽保護外殼 2:單片機 3:雙路電容數(shù)字轉換器 4:基準 平行極板檢測電容器 5:平行極板檢測電容器 6:雙路可編程控制刻度選通電路 7: 絕緣保溫密封添充材料 8:接線插座具體實施方式
實施方式舉例一
樹枝懸浮覆冰厚度的檢測-
首先，將附圖中所示傳感器垂直懸掛并固定在被測樹枝任一部位，通過屏蔽多芯防水電
纜將傳感器導線連接插座8與固定在樹干上的工作電源和信號發(fā)射裝置相連。檢測時外部電 源通過傳感器接線插座8給傳感器內(nèi)部檢測電路接通工作電源后,傳感器內(nèi)部單片機2通過固 化在內(nèi)部ROM存儲器內(nèi)的程序經(jīng)自己的1/0接口，同時向構成雙路可編程控制刻度選通電路 6的兩片CD4067禁止端15腳發(fā)送低電平控制信號，然后按照從1到16的BCD碼編碼順序同 時向兩片CD4067的譯碼選通端10腳、11腳、13腳、14腳發(fā)出譯碼選通控制信號，使兩片 CD4067的16個輸入端按照從1到16順序與各自的公共輸出端接通，也就是將電容兩側極板 分別與兩片CD4067的16個輸入端順序相聯(lián)結的各平行極板檢測電容器5與雙路電容數(shù)字轉 換器3中的另一路電容數(shù)字轉換器信號輸入端接通，這樣就由傳感器內(nèi)部單片機2，雙路電 容數(shù)字轉換器3中的另一路電容數(shù)字轉換器，雙路可編程控制刻度選通電路6，被接通的平 行極板檢測電容器5，被接通的平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)形成電容檢測 回路，由于平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)可能會是空氣或覆冰兩種狀態(tài)，其不 同的介電常數(shù)導致平行極板檢測電容器呈現(xiàn)不同的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換 器3轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出并被單片機2采集，存儲；與此同時，由傳感器內(nèi)部單 片機2，雙路電容數(shù)字轉換器3，基準平行極板檢測電容器4構成基準電容值檢測回路，由于 基準平行極板檢測電容器4極板空間內(nèi)的介質(zhì)是空氣，在一定溫度下其呈現(xiàn)確定的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換器3轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出后也被單片機2按照預先 編制的程序采集，存儲,并把已測得的各平行極板檢測電容器5被檢測電容值進行比較、判斷; 按照我們在實驗室所做大量實驗數(shù)據(jù)表明(見秦建敏，程鵬.電容式冰層厚度傳感器及其檢測 方法的研究[J].微納電子技術，2007,7/8: 185-187)，對相同幾何結構的平行極板電容器， 當極板空間為冰與空氣兩種不同的介質(zhì)材料時，其電容比值要大于等于2，根據(jù)這一特點， 如果已測得的傳感器某一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器5被檢測電容值相對于測得 的基準電容值比值大于等于2，則可斷定這一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器5極板 空間內(nèi)被測介質(zhì)是覆冰，反之為空氣，最后對獲取的各平行極板檢測電容器5電容值進行比 較判斷后，當標尺刻度間距為事先確定好的固定長度值時，根據(jù)各平行極板檢測電容器5對 應的標尺位置與極板空間介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)，可以確定傳感器表面 覆冰厚度-固定長度值x介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)。這一數(shù)值可以通過固定在 輸電線塔架上的信號發(fā)射裝置(如GSM調(diào)制解調(diào)器或GPRS調(diào)制解調(diào)器等)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中 心進行進一步處理。 實施方式舉例二.
海上石油鉆井塔架懸浮覆冰厚度的檢測
首先，將附圖中所示傳感器垂直懸掛并固定在海上石油鉆井塔架任一部位，通過屏蔽多
芯防水電纜將傳感器導線連接插座8與固定在海上石油鉆井塔架上的工作電源和信號發(fā)射裝 置相連。檢測時外部電源通過傳感器接線插座8給傳感器內(nèi)部檢測電路接通工作電源后，傳感 器內(nèi)部單片機2通過固化在內(nèi)部ROM存儲器內(nèi)的程序經(jīng)自己的I/O接口 ，同時向構成雙路可 編程控制刻度選通電路6的兩片CD4067禁止端15腳發(fā)送低電平控制信號，然后按照從1到 16的BCD碼編碼順序同時向兩片CD4067的譯碼選通端10腳、11腳、13腳、14腳發(fā)出譯碼 選通控制信號，使兩片CD4067的16個輸入端按照從1到16順序與各自的公共輸出端接通， 也就是將電容兩側極板分別與兩片CD4067的16個輸入端順序相聯(lián)結的各平行極板檢測電容 器5與雙路電容數(shù)字轉換器3中的另一路電容數(shù)字轉換器信號輸入端接通，這樣就由傳感器 內(nèi)部單片機2，雙路電容數(shù)字轉換器3中的另一路電容數(shù)字轉換器，雙路可編程控制刻度選 通電路6，被接通的平行極板檢測電容器5，被接通的平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)的被 測介質(zhì)形成電容檢測回路，由于平行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)可能會是空氣 或覆冰兩種狀態(tài)，其不同的介電常數(shù)導致平行極板檢測電容器呈現(xiàn)不同的電容數(shù)值，這一數(shù) 值被雙路電容數(shù)字轉換器3轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出并被單片機2采集，存儲；與此 同時，由傳感器內(nèi)部單片機2，雙路電容數(shù)字轉換器3，基準平行極板檢測電容器4構成基準
電容值檢測回路，由于基準平行極板檢測電容器4極板空間內(nèi)的介質(zhì)是空氣，在一定溫度下其呈現(xiàn)確定的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換器3轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出 后也被單片機2按照預先編制的程序采集，存儲，并把已測得的各平行極板檢測電容器5被檢 測電容值進行比較、判斷；按照我們在實驗室所做大量實驗數(shù)據(jù)表明(見秦建敏，程鵬.電容 式冰層厚度傳感器及其檢測方法的研究[J].微納電子技術，2007,7/8: 185-187)，對相同幾 何結構的平行極板電容器，當極板空間為冰與空氣兩種不同的介質(zhì)材料時，其電容比值要大 于等于2，根據(jù)這一特點，如果己測得的傳感器某一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器5 被檢測電容值相對于測得的基準電容值比值大于等于2，則可斷定這一刻度垂直水平切面平 行極板檢測電容器5極板空間內(nèi)被測介質(zhì)是覆冰，反之為空氣，最后對獲取的各平行極板檢 測電容器5電容值進行比較判斷后，當標尺刻度間距為事先確定好的固定長度值時，根據(jù)各 平行極板檢測電容器5對應的標尺位置與極板空間介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)， 可以確定傳感器表面
覆冰厚度z固定長度值x介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)。這一數(shù)值可以通過固定在 石油鉆井塔架上的信號發(fā)射裝置(如數(shù)傳電臺等)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心進行進一步處理。
權利要求
1.電容比值式覆冰厚度傳感器，內(nèi)部含有單片機、雙路電容數(shù)字轉換器、基準平行極板檢測電容器、一組平行極板檢測電容器、雙路可編程控制刻度選通電路，其特征是傳感器由外部有懸掛固定鉤的矩型金屬屏蔽保護外殼(1)，嵌入在矩型金屬屏蔽保護外殼(1)內(nèi)部的單片機(2)，由專用集成電路AD7746構成的雙路電容數(shù)字轉換器(3)，極板之間空間內(nèi)始終充滿空氣介質(zhì)、兩電容極板與雙路電容數(shù)字轉換器(3)中某一路信號輸入端相連接的基準平行極板檢測電容器(4)，極板之間空間內(nèi)充滿被檢測介質(zhì)覆冰或空氣、幾何結構與基準平行極板檢測電容器完全相同并且按固定標尺刻度間距位置排列的一組平行極板檢測電容器(5)，由兩片通用集成電路CD4067構成的雙路可編程控制刻度選通電路(6)，絕緣保溫密封添充材料(7)和接線插座(8)構成；其中，單片機(2)可以采用MSC-51系列及其兼容8位單片機或MSP-430系列及其兼容16位單片機，雙路可編程控制刻度選通電路(6)中兩片CD4067集成電路各對應輸入端通過導線按相同順序分別與各平行極板檢測電容器(5)兩側的電容極板相連接，公共輸出端通過導線與雙路電容數(shù)字轉換器(3)中另一路信號輸入端相連接；暴露于被測空間的各平行極板檢測電容器兩極片空間充滿被檢測介質(zhì)，包括覆冰，空氣。
2. 權利要求1所述的電容比值式覆冰厚度傳感器的檢測方法特征在于，使用時，首先將傳感器垂直固定在被測物體表面或下方，檢測時外部電源通過傳感器接線插座(8)給傳感器內(nèi)部檢測電路接通工作電源后，傳感器內(nèi)^3單片機(2)通過固化在內(nèi)部ROM存儲器內(nèi)的程序經(jīng)自己的I/0接口，同時向構成雙路可編程控制刻度選通電路(6)的兩片CD4067禁止端15腳發(fā)送低電平控制信號，然后按照從1到16的BCD碼編碼順序同時向兩片CD4067的譯碼選通端10腳、11腳、13腳、14腳發(fā)出譯碼選通控制信號，使兩片CD4067的16個輸入端按照從1到16順序與各自的公共輸出端接通，也就是將電容兩側極板分別與兩片CD4067的16個輸入端順序相聯(lián)結的各平行極板檢測電容器(5)與雙路電容數(shù)字轉換器(3)中的另一路電容數(shù)字轉換器信號輸入端接通，這樣就由傳感器內(nèi)部單片機(2)，雙路電容數(shù)字轉換器(3)中的另一路電容數(shù)字轉換器，雙路可編程控制刻度選通電路(6)，被接通的平行極板檢測電容器(5)，被接通的平行極板檢測電容器(5)極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)形成電容檢測回路，由于平行極板檢測電容器(5)極板空間內(nèi)的被測介質(zhì)可能會是空氣或覆冰兩種狀態(tài)，其不同的介電常數(shù)導致平行極板檢測電容器呈現(xiàn)不同的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換器(3)轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出并被單片機(2)采集，存儲；與此同時，由傳感器內(nèi)部單片機(2)，雙路電容數(shù)字轉換器(3)，基準平行極板檢測電容器(4)構成基準電容值檢測回路，由于基準平行極板檢測電容器(4)極板空間內(nèi)的介質(zhì)是空氣，在一定溫度下其呈現(xiàn)確定的電容數(shù)值，這一數(shù)值被雙路電容數(shù)字轉換器(3)轉換成相應的數(shù)字量形式后輸出后也被單片機(2)按照預先編制的程序采集，存儲，并把已測得的各平行極板檢測電容器(5)被檢測電容值進行比較、判斷；按照我們在實驗室所做大量實驗數(shù)據(jù)表明(見秦建敏，程鵬.電容式冰層厚度傳 感器及其檢測方法的研究[J].微納電子技術，2007,7/8: 185-187)，對相同幾何結構的平行 極板電容器，當極板空間為冰與空氣兩種不同的介質(zhì)材料時，其電容比值要大于等于2，根 據(jù)這一特點，如果已測得的傳感器某一刻度垂直水平切面平行極板檢測電容器(5)被檢測電 容值相對于測得的基準電容值比值大于等于2，則可斷定這一刻度垂直水平切面平行極板檢 測電容器(5)極板空間內(nèi)被測介質(zhì)是覆冰，反之為空氣，最后對獲取的各平行極板檢測電容 器(5)電容值進行比較判斷后，當標尺刻度間距為事先確定好的固定長度值時，根據(jù)各平行 極板檢測電容器(5)對應的標尺位置與極板空間介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)，可 以確定傳感器表面覆冰厚度=固定長度值x介質(zhì)為覆冰的平行極板檢測電容器個數(shù)。雖然平行極板電容器的電容值會隨溫度的變化發(fā)生偏移，但由于采用被測電容值的比值 進行結果判斷，這一偏移在比較過程中基本被抵消，所以傳感器具有很好的溫度穩(wěn)定性。
全文摘要
電容比值式覆冰厚度傳感器及其檢測方法特征是由傳感器內(nèi)部單片機，雙路電容數(shù)字轉換器，極板之間充滿被檢測介質(zhì)覆冰或空氣，幾何結構與基準平行極板檢測電容器完全相同并且按固定標尺刻度間距位置排列的一組平行極板檢測電容器，雙路可編程控制刻度選通電路組成相對電容值檢測回路；在單片機控制下將各相對電容值檢測回路檢測所獲得的電容值與由傳感器內(nèi)部單片機，雙路電容數(shù)字轉換器，基準平行極板檢測電容器組成基準電容值檢測回路檢測所獲得的基準電容值進行比較計算，通過對比值結果進行分析判斷來實現(xiàn)對傳感器表面覆冰厚度的測量。該傳感器在冰雨或冰凍條件下可以對懸空輸電線及塔架，建筑物或設備表面，樹枝等的覆冰厚度進行連續(xù)自動檢測。
文檔編號G01B7/02GK101285673SQ20081005505
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權日2008年6月6日
發(fā)明者崔麗琴, 崔玖菊, 張建國, 秦建敏, 鵬 程 申請人:太原理工大學