朱工

早年从事单片机、实时控制系统产品设计及编程。目前耄耋之年开始学习AI技术。

AS3935闪电传感器能准确定位雷电吗?

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AS3935闪电传感器能准确定位雷电吗?

-- 有关雷电的话题 (3)


  3个多月前,我收到了IC芯片代理公司发来的邮件,推介奥地利AMS公司的AS3935富兰克林闪电传感器。介绍它可以可对40 km半径范围内的雷电活动(云地和云内放电)发出警报,在40 km到1 km范围内以14个分段提供雷暴前锋的距离估算值,适用于气象站、游泳池、高尔夫球场、便携式设备以至于手表等等[ 1 ]。

  由于早年与雷暴打过交道的经历,看到此消息,不免有些兴奋:30多年前我们用一大堆元器件实现的东西,如今用一个芯片,在手表大小的体积内就可做到。其技术指标似乎还高于许多国家气象台站及其他部门使用的常规仪器:芬兰专业环境测量仪器公司维萨拉(VAISALA)的雷暴本地闪电传感器TSS928[ 2 ]。

  但是,看完了他们发表的有关资料之后,心里越来越觉得不踏实,一些指标的提出,似乎依据不足。因为云地及云中、不同地理环境、不同气象条件下发生的雷电,在强度上有量级上的差别,所以单凭一窄带电磁感应信号来估算距离会有相当难度。做到例如1-3km、3-10km、10-30km三个等级(如维萨拉那样分级)已经很不容易了,很难想象达到14个等级的分档。

  于是我给芯片代理公司以及AMS中国公司发了邮件,希望AMS能给我提供一些公开的论文及技术白皮书,在机理上有深入一些的说明,以消除我的疑虑。可是电子邮件往来了好几封,国际长途接了好几个,至今我还没有得到比DATASHEET和广告宣传资料更多的东西,本文标题所写的疑虑依然存在。

  由于没有给我更多的信息,所以只能反复研究现有的DATASHEET,来个自说自话的判断。

DATASHEET中的图21

  DATASHEET中的图21显示,在15km这一较有意义的距离,检测的有效性只有20%左右(8-37%),就是说五次中有四次是误报 [维萨拉TSS928的探测效率:10海里内放电一次时为90%]。而且它是在17分鈡内测到若干次闪电后才做出判断的;在有风的情况下,雷暴的前锋,已经逼近了好几公里。所以DATASHEET把它写成适用于气象站,那就有点言过其实了。

  AMS在公司网页中搬出了雷电研究权威单位美国佛罗里达理工学院Dwyer教授话:

the austriamicrosystems’ lightning sensor has  the potential to be used as a lightning early warning system that could augment other methods such as the 30-30 rule for lightning safety。

  这句话的味道和国内专家们在鉴定会上写的评语有点相像。我仔细推敲了这句话,发现评价倒是恰如其分,即:AMS闪电传感器预警系统有可能成为30-30雷电安全规则这类方法的补充。30-30雷电安全规则是什么呢?这是登山驴友和野外工作人员应知的零成本的防雷常识:如果在闪电后30秒之内听到雷声(雷电已在10公里之内),要找地方避雷;最后雷声之后,30分钟内再也听不到雷声,说明雷电已远离,可以出来安全活动。有了AMS闪电传感器,驴友们又多了一种低成本的防雷手段了。其实,台湾的电子工程专辑报道的定位倒是很准确,它的标题就是:“全新智慧型閃電探測晶片保護登山客安全”。

  我觉得AS3935闪电传感器IC还是很好的芯片。我也喜欢爬山,wikiloc.com上还有我“竹杖芒鞋轻胜马”的许多踪迹呢。驴友们多了一种防雷手段总是好事。只不过我认为他们自我宣传定位过高。我还在继续等待我“索求AS3935闪电传感器技术白皮书”的回应,我也希望将来的技术数据能改变我的看法。


[ 1 ] AMS Datasheet AS3935 Franklin Lightning Sensor IC

[ 2 ]维萨拉雷暴本地闪电传感器TSS928及报警系统

http://www.vaisala.com/en/energy/products/thunderstorminformationsystems/Pages/TSS928.aspx

http://cn.vaisala.com/cn/energy/products/thunderstorminformationsystems/Pages/TSS928.aspx

http://www.vaisala.com/en/energy/products/thunderstorminformationsystems/Pages/ALARM.aspx

http://cn.vaisala.com/cn/energy/products/thunderstorminformationsystems/Pages/ALARM.aspx

探测范围:56公里半径区域

距离分辨率:(0-9 公里)、 (9-19公里) 以及(19-56公里)

方位分辨率:使用八分圆报表

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fy_zhu

2013-06-12 BOS_MA