雷电探测系统硬件设计

论文摘要

闪电是一种非常常见的气候现象。闪电具有大电流,强电磁场的特性。正是由于闪电的大电流和强磁场的特性使得闪电对人类会有很大危害。由于闪电对人类带来的巨大危害,使得闪电探测成为一项非常重要的工作,有效的闪电探测能够减少很多闪电带来的损失。目前国内外有很多种闪电监测系统,各种检测系统都是基于对闪电本身的特征而对闪电做出监测。闪电探测目前主要应用于以下几个方面:(1)气象业务上的应用;(2)在雷电防护上的应用;(3)在其它方面的应用:主要分为电信系统,电力系统,交通领域(民航,高速公路,铁路等)。本论文中主要介绍一种利用光电检测的光频段的闪电探测系统,利用的处在光频段的闪电的斜率特性与阈值特性作为闪电判断的依据。本论文中主要介绍了闪电检测系统的硬件电路部分。其中硬件电路设计主要包括前端采样电路,滤波电路,二级放大电路,闪电判断电路,数据上传电路,相机控制电路的设计,希望最终完成整个电路的低噪声电路设计并最终完成闪电的判断和相机拍照功能。本论文中硬件电路测试部分完成了对前端采样电路,滤波电路,二级放大电路,闪电判断电路,数据上传电路,相机控制电路的测试分模块测试,测试的过程中就前端的方案进行论证,并完善其不足,最后将整个系统的各个模块组合在一起测试,保证电路最终能够实现对闪电信号的探测功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概论
• 1.1 雷电的特征
• 1.2 雷电的危害
• 1.3 雷电探测的应用
• 1.4 课题任务
• 2 方案设计
• 2.1 总体方案
• 2.2 设计方案分析
• 2.3 本章小结
• 3 硬件设计与调试
• 3.1 电路PCB 设计
• 3.2 前端采样电路的调试
• 3.3 数据处理模块调试
• 3.4 本章小结
• 4 总结与展望
• 致谢
• 参考文献