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    降雨量是一种重要的气象要素，对降雨量的准确观测是气象、水文、农业等部门进行预报、决策的重要数据。雨量计是观测雨量的重要仪器，新生产的雨量计需要进行检定或校验，使用中的雨量计也需要经常进行检定，以便对其精度和可靠性给出评估和校正。目前对雨量计的校验主要是利用标准容器或者精度较高的翻斗式雨量计，也有用手工方法通过量杯进行校验。标准容器法校验通常由若干容积不同的标准容器构成，体积较大，适于固定在室内使用；利用翻斗式雨量计对其他雨量计进行校验，其检测精度受自身精度的影响；通过手工调节出水孔大小来模拟雨量大小，实现对雨量计的校验，由于水压的存在，无法保证水流的均匀性，而且手工校验受个体经验影响，不方便且精度难以保证。由于雨量计的校验需要检验不同雨量下雨量计的测量精度，因此校验时需要控制不同的流量来模拟实际的降雨，均匀的流量可以较准确地对雨量计进行校验。 

    雨量计是气象、水文、农业等部门观测降水量的重要仪器其自动校验仪器包括储水室、较声波液位测量单元、阀门、步进电机、控制电路等。储水室通过阀门与排水管道和外界相通，阀 门的开度受步进电机控制，通过控制阀门开度来调节水的流速，并控制在一定时间段内水的流量。储水室上部为收发一体的较声波换能器及相应的发射和接收电路，通过测量较声波换能器与液面的距离来测量水的流量和流速。储水室为直径10cm，高20cm的圆柱形容器。控制电路包括电源、微处理器及附属电路、步进电机驱动电路。该装置还设有温度传感器，用于对较声波的声速进行修正，并采用矩阵式键盘和LCD显示实现人机交互。

主控及电路分析 

    为了提高测量精度，系统的定时器应具有较高的位数和较高的计数频率。普通的单片机位数和频率都较低，难以达到要求，同时考虑到便携式应用的低功耗要求，是其特有的定时器外部捕获和快中断功能，可以提高较声波脉冲边缘的检测精度和系统的反应时间，从而有助于提高整机的测量精度。较声波测距的温度补偿常温时较声波在空气中的传播速度约为340m/s，但在实际应用中，环境的温度会偏离常温，变化较大，对声速有影响。流量控制模拟各种降雨量，实际上就是根据设定的雨量大小，经过换算确定阀门的开合程度，从而控制水的流量。阀门的开合程度则是通过步进电机来控制的。步进电机作为控制执行元件，可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制，其启动、停止、反转及其他任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成，具有较好的控制性能。系统根据设定的雨量大小计算出步进电机转动的步数后控制步进电机转动，调节阀门开度，并通过反馈的方式不断调节水的流量，使流量较准确。当达到设定的总雨量时，控制步进电 机转动，关闭阀门。

翻斗雨量计的组成

    1、传感器目前台站应用的翻斗式雨量计是通过翻斗的转动产生脉冲信号通过电缆线传送到采集器进行处理的。新型传感器在结构上采用了双翻斗的结构，但在原理上与传统的传感器有一定的区别。在新型传感器中的两个翻斗都参与记数。上翻斗为每0.1mm翻转一次，用来计量降水量,下翻斗容量比上翻斗大，约为0.4mm一翻它也用来计量降水量。如果是小强度的降水两个翻斗同时都进行记数，通过一定的算法按照小翻斗的翻转值作为标准进行记数，大翻斗进行补充；而在较大强度降水的时候，由于上翻斗较小，翻转速度较快，容易在翻转过程中造成一定雨量的流失,这时参与记数的下翻斗在此起了关键的作用，在算法上进行一定的补偿，使得在雨强较大的情况下，记数也相当的准确。在本雨量计的传感器中上下两个翻斗均有专门的电路板和专用EPROM用来控制，参与记数和智能识别，使得传送出来的信号直接转化为数字信号，不容易受到干扰。 

    2、传输数据线传统的传输数据线是由传感器决定的两芯或多芯线，由于传输为模拟信号，要求有良好的屏蔽，而本雨量计传输的是数字信号，所以通讯线可采用双绞线、同轴电缆、光纤等多种形式，使在信号的传输上改进了传统的电缆方式而用现在的多种传输方式。

    3、数据采集器。数据采集器也是沿用传统的叫法。由于传送过来的信号是数字信号，所以本雨量计的采集器实际只是承担运算处理的功能，并没有真正意义上的数据采集，采集器中没有模/数转换器、电压/频率转换器等电路。它采用了数字化标准通信协议，按照标准的协议管理传感器。在数据处理器部分还可根据用户的需要，进行开发，提供相应的数据资料。

    4、计算机软件。数据采集器的功能较好，但由于其内存有限，显示屏幕较小，在数据处理的灵活性方面显然不如用PC机及相应的软件应用方便

    5、电源的解决。雨量计由于在传感器上采用了一部分电路，存在电源的问题。采用寄生电源技术，在传感器内设有滤波元件及储能电容，在需要时，传感器利用存储的电能把数据传给主机。