【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，特别是涉及一种微型积冰积水传感器。
技术介绍
1、目前探空气球或者降落伞搭载的只有温度湿度气压传感器，结冰的情况并不能直接测出来，是根据温湿度条件推测出来的。对于湿度传感器来说，一旦结冰，湿度传感器也就失去了检测的作用。因为湿度传感器用的是吸湿材料，一旦所吸水分低温下凝结成冰，就无法再进行检测。对于气压传感器也是这样，一旦进气出气口结冰，气压也就不能有效检测了。
2、目前地面应用的各种结冰传感器，存在体积大，重量重，成本高的问题，没办法做成小巧轻盈的结构。在很多应用场合，需要体积小，重量轻、成本低、功耗低、灵敏度高的产品。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种微型积冰积水传感器，可通过微型积冰积水传感器基于微波波长、微波相位和温度值确定积冰积水状态和积冰厚度，减少检测设备的体积和重量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种微型积冰积水传感器，所述传感器包括检测微带电路板、主电路板和金属外壳；
4、所述检测微带电路板的一端与所述主电路板的一端固定设置，所述金属外壳套设在所述主电路板的外侧；
5、所述检测微带电路板内设置有微波微带线，所述微波微带线的微波输入端口和微波输出端口均与所述主电路板连接；
6、所述主电路板用于向所述微波微带线的微波输入端口发射微波信号，并检测微波微带线的微波输出端口输出的返回微波信号，根据返回微波信号得到微波波长和微波相位，基于微波波长和所
7、可选的，所述传感器还包括：电源信号插接件；
8、所述电源信号插接件与所述主电路板的另一端固定设置，所述电源信号插接件与所述主电路板连接。
9、可选的，所述传感器还包括：前密封电路板和后密封电路板；
10、所述前密封电路板设置于所述检测微带电路板的一端和所述主电路板的一端之间，所述前密封电路板用于密闭所述金属外壳的一端；
11、所述后密封电路板设置于所述主电路板的另一端和所述电源信号插接件之间，所述后密封电路板用于密闭所述金属外壳的另一端。
12、可选的，所述传感器还包括：第一紧固螺母和第二紧固螺母；
13、所述金属外壳通过所述第一紧固螺母和所述第二紧固螺母拧紧固定在探空气球或降落伞的吊舱侧壁上。
14、可选的，所述检测微带电路板内还设置有屏蔽接地层，所述屏蔽接地层缠附于所述微波微带线上。
15、可选的，所述主电路板具体包括：电源控制模块、微控制器、微波信号发生模块、微波检测模块、温度检测模块；
16、所述电源控制模块的分别与所述微控制器、所述微波信号发生模块、所述微波检测模块、所述温度检测模块、所述检测微带电路板和所述电源信号插接件连接；
17、所述微波信号发生模块与所述微波微带线的微波输入端口连接，所述微波微带线的微波输出端口与所述微波检测模块连接，所述微波检测模块用于根据返回微波信号得到微波波长和微波相位；
18、所述微控制器分别与所述微波检测模块和所述温度检测模块连接，所述温度检测模块用于获取温度值，所述微控制器用于基于微波波长和温度值确定积冰积水状态，并基于微波相位和温度值确定积冰厚度。
19、可选的，在基于微波波长和温度值确定积冰积水状态方面，所述微控制器具体用于：
20、当返回的微波检测信号的波长λx大于0.95λa时，则输出的出积冰积水状态信息为干燥状态；
21、当温度值大于5℃，返回的微波检测信号的波长λx小于λi时，则输出的出积冰积水状态信息为积水状态；
22、当温度值小于5℃，返回的微波检测信号的波长λx大于λi小于0.95λa，且返回的微波检测信号的波长λx在10s内的波动范围大于0.1λa时，则输出的出积冰积水状态信息为积水状态；
23、当温度值小于5℃，返回的微波检测信号的波长λx大于λi小于0.95λa，返回的微波检测信号的波长λx在10s内的波动范围小于0.1λa，且第一波长预设值λa持续减小时，则输出的出积冰积水状态信息为积冰状态；
24、当温度值小于5℃，返回的微波检测信号的波长λx大于λi小于0.95λa，返回的微波检测信号的波长λx在10s内的波动范围小于0.1λa，且第一波长预设值λa持续减小的情况出现后，第一波长预设值λx又出现在10s内的波动范围大于0.1λa的情况，则输出的出积冰积水状态信息为融冰状态；
25、其中，λa为实验室干燥空气状态下的标定波长；λi实验室为纯冰状态下的标定波长。
26、可选的，在基于微波相位和温度值确定积冰厚度方面，所述微控制器具体用于：将微波波长和微波相位代入神经网络模型计算得到积冰厚度。
27、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
28、本专利技术通过微型积冰积水传感器基于微波波长、微波相位和温度值确定积冰积水状态和积冰厚度，减少了检测设备的体积和重量。
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1.一种微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器包括检测微带电路板、主电路板和金属外壳；
2.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：电源信号插接件；
3.根据权利要求2所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：前密封电路板和后密封电路板；
4.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：第一紧固螺母和第二紧固螺母；
5.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述检测微带电路板内还设置有屏蔽接地层，所述屏蔽接地层缠附于所述微波微带线上。
6.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述主电路板具体包括：电源控制模块、微控制器、微波信号发生模块、微波检测模块、温度检测模块；
7.根据权利要求6所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，在基于微波波长和温度值确定积冰积水状态方面，所述微控制器具体用于：
8.根据权利要求6所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，在基于微波相位和温度值确定积冰厚度方面，所述微控制器
...【技术特征摘要】
1.一种微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器包括检测微带电路板、主电路板和金属外壳；
2.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：电源信号插接件；
3.根据权利要求2所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：前密封电路板和后密封电路板；
4.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述传感器还包括：第一紧固螺母和第二紧固螺母；
5.根据权利要求1所述的微型积冰积水传感器，其特征在于，所述检测微带电路板内还设置有屏蔽接...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟敏，郑向远，
申请(专利权)人：江苏麦赫物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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