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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
如發明专利（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。
再如发明专利（CN201610569474.7）太阳能供电的多功能紫外线检测仪的供电由嵌入壳体的太阳能电池实现，检测仪通过采集紫外线模块和其它参数模块的数据，实现对紫外线的实时检测，一方面通过内置的显示屏进行显示，另一方面可以通过蓝线实现数据的无线传输应用。但太阳能供电模块的体积较大，不便于日常携带。
另外，通过对市场调研发现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。本项目设计的便携式高精度紫外线检测仪利用一阶滤波数据处理方法，精度可达小数点后三位；大多传统紫外线检测仪具有体积较大，不便携带特点。
二、发明内容
基于以上不足，本发明公开一种便携式高精度紫外线检测仪。可将大小控制约33mm*33mm*18mm，便于任何场合的携带与安装。可广泛应用于仪器研制、日常生活、医疗机构、产品检测当中且成本低，操作简易，携带方便，实用性高，适合大范围推广。
1、具体方案：
一种便携式高精度紫外线检测仪，由外壳和检测系统构成。外壳包括拉环、可拆卸式盖子、透明壳；检测系统包括紫外线传感器、单片机、PCB板、外置电源、USB接线、显示屏。
作为优选：所述的外壳由透明色聚丙烯制作，封装壳可与可拆卸式盖子通过盖子一侧的拉环连接或分开。聚丙烯材料相对密度小，是塑料中最轻的品种之一；有良好的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好；具有较高的耐热性，化学性能好，几乎不吸水，与绝大多数化学药品不反应；质地纯净，无毒性；电绝缘性好。
作为优选：所述的紫外线传感器为ML8511，其所需电压范围为：2.7 V ～ 3.6 V。ML8511可与UV光量成正比输出模拟电压。由于可以输出电压，因此可以直接连接内建MCU的A/D数字/模拟转换器，无需光电转换电路。ML8511对紫外线强度响应精度更高，而且使用小型、薄型表面封装方式，适合于便携式设备用途。
作为优选：所述的单片机为stm32f103zet6芯片，选型48引脚，工作主频最大72Mhz，内部自带12位高精度的ADC控制模块，整个芯片封装尺寸仅为12mm*12mm，功耗低。
作为优选：所述的显示模块选型0.96寸OLED器件，其厚度很薄可以小于1mm。整个器件为全固态机构，无真空，液体物质，抗震性好，可以适应巨大的加速度，振动等恶劣环境。在视场方面主动发光的特性使OLED几乎没有视角限制，视角一般可达到170度。
一种便携式紫外线检测仪，工作原理如下：ML8511紫外线传感器采集到紫外线强度数据，它输出的电压强度与对应的紫外线强度成线性关系，经过单片机内部12位高精度ADC模块进行数字量化。然后将电压值通过SPI协议写入OLED数据寄存器中，控制显示紫外线强度值在OLED上显示，事先标定紫外线强度等级即严重、一般、较弱、可忽略，将紫外线强度值和强度等级进行比较，对当前紫外线强度进行划分，同时在OLED上加以显示。
2、创新与优势：
本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，与现有技术相比优点及有益效果是：能够实现UV紫外线精确测量，从而帮助人们评估阳光强度和阻止皮肤受到伤害。也能够非常容易且经济划算的集成到各种成本敏感型户外休闲产品中，例如用于运动健身的可穿戴产品、背包、自行头盔、太阳镜、沙滩户外设施、防晒霜包装等。还可广泛应用于仪器研制、医疗机构、产品检测当中且成本低，操作简易，携带方便，实用性高，易推广。
3、具体实施方式
以下将结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
如图1-图4所示，本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，包括1透明色聚丙烯外壳和图3 PCB板，还包括1透明色聚丙烯外壳的 USB插孔处、3拉环、4盖子；PCB板、stm32f103zet6芯片与0.96寸OLED显示屏封装于1透明色聚丙烯外壳；所述stm32f103zet6芯片由USB接线通过 USB插口处与外置电源相连。
如图2所示，所述1透明色聚丙烯外壳设计其壁厚约为3mm。
如图4所示，紫外线传感器为可与UV光量成正比输出模拟电压的GYML8511。
如图5所示，stm32f103zet6芯片内部有12位高精度ADC模块，芯片封装尺寸仅为12mm*12mm；所述显示模块为视场方面主动发光的0.96寸OLED器件。
本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，工作流程如下：ML8511紫外线传感器采集到紫外线强度数据，它输出的电压强度与对应的紫外线强度成线性关系，经过单片机内部12位高精度ADC模块进行数字量化。然后将电压值通过SPI协议写入OLED数据寄存器中，控制显示紫外线强度值在OLED上显示，事先标定紫外线强度等级即严重、一般、较弱、可忽略，将紫外线强度值和强度等级进行比较，对当前紫外线强度进行划分，此时在OLED上显示情况如下：0- 1级 最弱 安全 可以不采取措施；3-4 2级 弱 正常 外出戴防护帽或太阳镜；5-6 3级 中等 注意 除戴防护帽和太阳镜外涂擦防晒霜（防晒霜SPF指数应不低于15）；7-9 4级 强 较强 在上午十点至下午四点时段避免外出活动，外出时应尽可能在遮荫处；>10 5级 很强 有害 尽量不外出，必须外出时，要采取一定的防护措施。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
参考文献
[1]郑国君.8位串行A/D转换器ACD0832[J].电子世界.2002第9期
[2]刘超群.光电传感器实验研究[D].内蒙古.集宁师范学院.2009
作者简介
李长悦（1997年-9）女，本科学生，研究方向：仪器科学。
（作者单位：江苏大学）
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
如發明专利（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。
再如发明专利（CN201610569474.7）太阳能供电的多功能紫外线检测仪的供电由嵌入壳体的太阳能电池实现，检测仪通过采集紫外线模块和其它参数模块的数据，实现对紫外线的实时检测，一方面通过内置的显示屏进行显示，另一方面可以通过蓝线实现数据的无线传输应用。但太阳能供电模块的体积较大，不便于日常携带。
另外，通过对市场调研发现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。本项目设计的便携式高精度紫外线检测仪利用一阶滤波数据处理方法，精度可达小数点后三位；大多传统紫外线检测仪具有体积较大，不便携带特点。
二、发明内容
基于以上不足，本发明公开一种便携式高精度紫外线检测仪。可将大小控制约33mm*33mm*18mm，便于任何场合的携带与安装。可广泛应用于仪器研制、日常生活、医疗机构、产品检测当中且成本低，操作简易，携带方便，实用性高，适合大范围推广。
1、具体方案：
一种便携式高精度紫外线检测仪，由外壳和检测系统构成。外壳包括拉环、可拆卸式盖子、透明壳；检测系统包括紫外线传感器、单片机、PCB板、外置电源、USB接线、显示屏。
作为优选：所述的外壳由透明色聚丙烯制作，封装壳可与可拆卸式盖子通过盖子一侧的拉环连接或分开。聚丙烯材料相对密度小，是塑料中最轻的品种之一；有良好的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好；具有较高的耐热性，化学性能好，几乎不吸水，与绝大多数化学药品不反应；质地纯净，无毒性；电绝缘性好。
作为优选：所述的紫外线传感器为ML8511，其所需电压范围为：2.7 V ～ 3.6 V。ML8511可与UV光量成正比输出模拟电压。由于可以输出电压，因此可以直接连接内建MCU的A/D数字/模拟转换器，无需光电转换电路。ML8511对紫外线强度响应精度更高，而且使用小型、薄型表面封装方式，适合于便携式设备用途。
作为优选：所述的单片机为stm32f103zet6芯片，选型48引脚，工作主频最大72Mhz，内部自带12位高精度的ADC控制模块，整个芯片封装尺寸仅为12mm*12mm，功耗低。
作为优选：所述的显示模块选型0.96寸OLED器件，其厚度很薄可以小于1mm。整个器件为全固态机构，无真空，液体物质，抗震性好，可以适应巨大的加速度，振动等恶劣环境。在视场方面主动发光的特性使OLED几乎没有视角限制，视角一般可达到170度。
一种便携式紫外线检测仪，工作原理如下：ML8511紫外线传感器采集到紫外线强度数据，它输出的电压强度与对应的紫外线强度成线性关系，经过单片机内部12位高精度ADC模块进行数字量化。然后将电压值通过SPI协议写入OLED数据寄存器中，控制显示紫外线强度值在OLED上显示，事先标定紫外线强度等级即严重、一般、较弱、可忽略，将紫外线强度值和强度等级进行比较，对当前紫外线强度进行划分，同时在OLED上加以显示。
2、创新与优势：
本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，与现有技术相比优点及有益效果是：能够实现UV紫外线精确测量，从而帮助人们评估阳光强度和阻止皮肤受到伤害。也能够非常容易且经济划算的集成到各种成本敏感型户外休闲产品中，例如用于运动健身的可穿戴产品、背包、自行头盔、太阳镜、沙滩户外设施、防晒霜包装等。还可广泛应用于仪器研制、医疗机构、产品检测当中且成本低，操作简易，携带方便，实用性高，易推广。
3、具体实施方式
以下将结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
如图1-图4所示，本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，包括1透明色聚丙烯外壳和图3 PCB板，还包括1透明色聚丙烯外壳的 USB插孔处、3拉环、4盖子；PCB板、stm32f103zet6芯片与0.96寸OLED显示屏封装于1透明色聚丙烯外壳；所述stm32f103zet6芯片由USB接线通过 USB插口处与外置电源相连。
如图2所示，所述1透明色聚丙烯外壳设计其壁厚约为3mm。
如图4所示，紫外线传感器为可与UV光量成正比输出模拟电压的GYML8511。
如图5所示，stm32f103zet6芯片内部有12位高精度ADC模块，芯片封装尺寸仅为12mm*12mm；所述显示模块为视场方面主动发光的0.96寸OLED器件。
本发明所述的一种便携式紫外线检测仪，工作流程如下：ML8511紫外线传感器采集到紫外线强度数据，它输出的电压强度与对应的紫外线强度成线性关系，经过单片机内部12位高精度ADC模块进行数字量化。然后将电压值通过SPI协议写入OLED数据寄存器中，控制显示紫外线强度值在OLED上显示，事先标定紫外线强度等级即严重、一般、较弱、可忽略，将紫外线强度值和强度等级进行比较，对当前紫外线强度进行划分，此时在OLED上显示情况如下：0- 1级 最弱 安全 可以不采取措施；3-4 2级 弱 正常 外出戴防护帽或太阳镜；5-6 3级 中等 注意 除戴防护帽和太阳镜外涂擦防晒霜（防晒霜SPF指数应不低于15）；7-9 4级 强 较强 在上午十点至下午四点时段避免外出活动，外出时应尽可能在遮荫处；>10 5级 很强 有害 尽量不外出，必须外出时，要采取一定的防护措施。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
参考文献
[1]郑国君.8位串行A/D转换器ACD0832[J].电子世界.2002第9期
[2]刘超群.光电传感器实验研究[D].内蒙古.集宁师范学院.2009
作者简介
李长悦（1997年-9）女，本科学生，研究方向：仪器科学。
（作者单位：江苏大学）