專(zhuān)利名稱(chēng)：頻率輸出溫濕度變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種頻率輸出溫濕度變送器。
背景技術(shù)：
傳感器是一種檢測(cè)元件，也稱(chēng)為敏感元件，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。由于傳感器本身產(chǎn)生信號(hào)太過(guò)弱小及不規(guī)則，需要對(duì)其信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)制、放大及線性化處理，以實(shí)現(xiàn)有效的控制，將傳感器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后的產(chǎn)品稱(chēng)為變送器。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于變送器的輸出信號(hào)逐漸形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，以·便于跟二次儀表接口，常見(jiàn)的幾種為0-20mA，4-20mA, 0_5V，1_5V，0-10V等，均為模擬信號(hào)。溫濕度變送器是反映環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，常用于樓宇自控，基站監(jiān)控，農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境控制。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)大棚和溫室技術(shù)的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。在溫室和大棚中的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制是確保農(nóng)作物高質(zhì)豐產(chǎn)必不可少的因素。溫室智能控制系統(tǒng)中的控制設(shè)備一般采用計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，而市場(chǎng)上常規(guī)的溫濕度變送器均為模擬量信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的過(guò)程，才能與計(jì)算機(jī)接口傳輸測(cè)量到的數(shù)據(jù)，這將會(huì)降低系統(tǒng)兼容性，并增加設(shè)備的成本，給推廣智能化的溫室技術(shù)帶來(lái)一定的障礙。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種能夠輸出可被計(jì)算機(jī)設(shè)備直接讀取的數(shù)字化信號(hào)，即線性頻率信號(hào)輸出的頻率輸出溫濕度變送器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率輸出溫濕度變送器，其包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板，其特征在于，所述外殼上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)輸出線性頻率信號(hào)的接線端子，所述電路板上設(shè)置有溫度傳感器、濕度傳感器、運(yùn)算放大器、單片機(jī)和將線性電壓值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的時(shí)基電路，所述溫度傳感器的輸出端連接運(yùn)算放大器的輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端和濕度傳感器的輸出端分別通過(guò)時(shí)基電路與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)設(shè)置有輸出線性頻率信號(hào)的輸出引腳，所述單片機(jī)的輸出引腳連接接線端子。上述的頻率輸出溫濕度變送器，其中，所述電路板上還設(shè)置有隔離電路，所述單片機(jī)的輸出引腳通過(guò)隔離電路與接線端子相連接。 上述的頻率輸出溫濕度變送器，其中，隔離電路采用的是NPN三極管。上述的頻率輸出溫濕度變送器，其中，所述溫度傳感器采用的是溫度鉬電阻，所述濕度傳感器采用的是濕敏電容。[0013]上述的頻率輸出溫濕度變送器，其中，所述外殼底部設(shè)置有出線槽和壁掛安裝孔。本實(shí)用新型采用溫度鉬電阻和濕敏電容實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和相對(duì)濕度的測(cè)量，由于這兩種傳感器分別輸出電阻值和電容值，并且有一定的非線性誤差，需要先轉(zhuǎn)換為線性模擬信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行頻率信號(hào)的轉(zhuǎn)換；其使溫濕度變送器能夠輸出可被計(jì)算機(jī)設(shè)備直接讀取的數(shù)字化信號(hào)。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型；圖I為本實(shí)用新型外殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電路連接模塊圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參見(jiàn)圖I至圖2，本實(shí)用新型頻率輸出溫濕度變送器，其包括外殼I和安裝在外殼
I內(nèi)的電路板2，在外殼I的一側(cè)設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)接線端子3，該接線端子3為DP 9接線端子，并通過(guò)焊接固定在電路板2上，該電路板2通過(guò)螺母安裝在殼體I內(nèi)部；本實(shí)施例的外殼I的底部設(shè)置出線槽4和壁掛安裝孔5，達(dá)到隱藏的目的，方便現(xiàn)場(chǎng)布線，使外殼造型美觀，力口工精細(xì)，壁掛式安裝。本實(shí)施例中，該電路板2包括溫度傳感器21、濕度傳感器22、運(yùn)算放大器23、隔離電路26、單片機(jī)25和將線性電壓值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的時(shí)基電路24。該溫度傳感器21采用的是溫度鉬電阻，濕度傳感器22采用的是濕敏電容。該溫度傳感器21的輸出端連接運(yùn)算放大器23的輸入端，所述運(yùn)算放大器23的輸出端和濕度傳感器22的輸出端分別各通過(guò)一個(gè)時(shí)基電路24與單片機(jī)25相連接，所述單片機(jī)24設(shè)置有輸出線性頻率信號(hào)的輸出引腳，該單片機(jī)的輸出引腳連接隔尚電路26,該隔尚電路26的輸出端外殼I外部的接線端子3。本實(shí)施例在使用時(shí)，首先是信號(hào)轉(zhuǎn)換；溫度傳感器21通過(guò)運(yùn)算放大器23即運(yùn)算放大集成電路將溫度傳感器21輸出的電阻值轉(zhuǎn)換為線性電壓值，并在時(shí)基電路24的作用下，轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)；而濕度傳感器22是直接通過(guò)時(shí)基電路24，將濕度傳感器22輸出的電容值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。再次，信號(hào)采集；通過(guò)單片機(jī)25自帶IO外部中斷功能，將上述轉(zhuǎn)換后的脈沖信號(hào)采集至單片機(jī)25，周期采集，每次中斷遞增的方式進(jìn)行采集，儲(chǔ)存在單片機(jī)內(nèi)部RAM變量中以供后續(xù)計(jì)算調(diào)用。第三，線性計(jì)算；通過(guò)查表進(jìn)行溫濕度的非線性補(bǔ)償，并計(jì)算出輸出頻率大小。第四，頻率輸出；通過(guò)單片機(jī)25自帶IO的比較輸出功能，將計(jì)算后所得頻率值進(jìn)行輸出，為防止單片機(jī)25與外部直接連接，中間通過(guò)NPN三極管作電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行一級(jí)隔離即隔離電路26。本實(shí)施例的具體過(guò)程為將溫度傳感器21、濕度傳感器22接入電路，產(chǎn)生隨傳感器信號(hào)變化而變化的觸發(fā)電路，觸發(fā)定時(shí)器，通過(guò)時(shí)基電路的轉(zhuǎn)換，形成一個(gè)不規(guī)則，不線性的頻率信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)25采集后進(jìn)一步計(jì)算和轉(zhuǎn)換，輸出需要的線性頻率信號(hào)，通過(guò)隔離電路26連接接線端子3，即可被計(jì)算機(jī)設(shè)備直接讀取的數(shù)字化信號(hào)。[0027]本實(shí)用新型在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，采用溫度鉬電阻和濕敏電容實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和相對(duì)濕度的測(cè)量，由于這兩種傳感器分別輸出電阻值和電容值，并且有一定的非線性誤差，需要先轉(zhuǎn)換為線性模擬信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行頻率信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使溫濕度變送器能夠輸出可被計(jì)算機(jī)設(shè)備直接讀取的數(shù)字化信號(hào)，即線性頻率信號(hào)輸出的變送器，其溫度部分kHz-2kHz對(duì)應(yīng)0-100°C ;濕度部分lkHz-2kHz對(duì)應(yīng)0_100RH% ;其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、值得推廣使用。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定?！?br> 權(quán)利要求1.頻率輸出溫濕度變送器，其包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板，其特征在于，所述外殼上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)輸出線性頻率信號(hào)的接線端子，所述電路板上設(shè)置有溫度傳感器、濕度傳感器、運(yùn)算放大器、單片機(jī)和將線性電壓值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的時(shí)基電路，所述溫度傳感器的輸出端連接運(yùn)算放大器的輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端和濕度傳感器的輸出端分別通過(guò)時(shí)基電路與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)設(shè)置有輸出線性頻率信號(hào)的輸出引腳，所述單片機(jī)的輸出引腳連接接線端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的頻率輸出溫濕度變送器，其特征在于，所述電路板上還設(shè)置有隔離電路，所述單片機(jī)的輸出引腳通過(guò)隔離電路與接線端子相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻率輸出溫濕度變送器，其特征在于，所述隔離電路采用的是NPN三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的頻率輸出溫濕度變送器，其特征在于，所述溫度傳感器采用的是溫度鉬電阻，所述濕度傳感器采用的是濕敏電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的頻率輸出溫濕度變送器，其特征在于，所述外殼底部設(shè)置有出線槽和壁掛安裝孔。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種頻率輸出溫濕度變送器，其包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板，外殼上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)輸出線性頻率信號(hào)的接線端子，電路板上設(shè)置有溫度傳感器、濕度傳感器、運(yùn)算放大器、單片機(jī)和將線性電壓值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的時(shí)基電路，溫度傳感器的輸出端連接運(yùn)算放大器的輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端和濕度傳感器的輸出端分別通過(guò)時(shí)基電路與單片機(jī)相連接，單片機(jī)設(shè)置有輸出線性頻率信號(hào)的輸出引腳，單片機(jī)的輸出引腳連接接線端子。本實(shí)用新型采用溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和相對(duì)濕度的測(cè)量，再通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行頻率信號(hào)的轉(zhuǎn)換；其使溫濕度變送器能夠輸出可被計(jì)算機(jī)設(shè)備直接讀取的數(shù)字化信號(hào)。
文檔編號(hào)G01K7/18GK202693152SQ20122029493
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者郭宏, 龐曉華, 何堃, 寧建輝 申請(qǐng)人:昆山諾科傳感器集成有限公司, 北京鑫諾金傳感技術(shù)有限公司, 北京鑫諾金電子科技發(fā)展有限公司, 昆山諾金傳感技術(shù)有限公司, 威海諾金傳感技術(shù)有限公司