一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及實(shí)現(xiàn)基于濕敏電阻實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比濕度精確測(cè)量的電路原理的設(shè)計(jì)，具體涉及一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前存在的適用工業(yè)上大批量生產(chǎn)的濕度測(cè)量方法有:1.基于濕敏電容的多諧振蕩器電路實(shí)現(xiàn)濕度轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)。2.基于濕敏電容頻率測(cè)量。即通過(guò)外部頻率觸發(fā)器(如:NE555)，通過(guò)配合單片機(jī)進(jìn)行頻率采樣。3.采樣進(jìn)口濕度模塊，通過(guò)串口(如:I2C方式)與單片機(jī)通訊讀取數(shù)據(jù)。4.采用對(duì)高濕敏感的凝露電阻直流分壓采樣，獲得濕度值。5.傳統(tǒng)濕敏電阻測(cè)量方案:通過(guò)單片機(jī)管腳控制濕敏電阻工作頻率，簡(jiǎn)單的電阻分壓直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，溫度補(bǔ)償部分利用固定曲線進(jìn)去粗略的補(bǔ)償。軟件上通過(guò)在主程序中循環(huán)等待多次采樣求平均值。
[0003]利用以上五種方法實(shí)現(xiàn)濕度測(cè)量方法主要存在以下的問(wèn)題和不足:
[0004]1.濕敏電容多諧振蕩:I)存在批量參數(shù)差異性大，并且每個(gè)傳感器模塊的都需要專(zhuān)門(mén)調(diào)節(jié)生產(chǎn)校準(zhǔn)生產(chǎn)麻煩。2)另外在性能上多諧振蕩電路抗擾性差，但受到群脈沖等干擾時(shí)會(huì)停止振蕩無(wú)法測(cè)量。3)整個(gè)多諧振蕩電路復(fù)雜，無(wú)形中提高故障率了。
[0005]2.基于濕敏電容頻率測(cè)量:I)需要額外的時(shí)基電路。2)NE555類(lèi)時(shí)基電路精確性和穩(wěn)定性低。3)由于濕敏電阻頻率高，為了采樣到頻率，單片機(jī)的中斷時(shí)間間隔調(diào)的很短資源占用多。
[0006]3.米樣進(jìn)口濕度模塊:I)整個(gè)模塊的價(jià)格尚昂。2)由于米樣的是串口通彳目，串口通信時(shí)候短距離通信。當(dāng)傳感器用于較長(zhǎng)距離(如5米)，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟幀等現(xiàn)象。
[0007]4.凝露電阻直流分壓采樣:1)凝露電阻只對(duì)高濕敏感，無(wú)法在寬范圍內(nèi)對(duì)濕度進(jìn)行檢查。2)凝露電阻只能獲得較粗略濕度值。
[0008]5.傳統(tǒng)濕敏電阻測(cè)量方案:1)溫度補(bǔ)償由于使用固定值，校正比較粗礦，只能保證在標(biāo)準(zhǔn)溫度(25°C)的時(shí)候濕度值比較準(zhǔn)，其他溫度時(shí)濕度精度差。2)由于濕敏電阻采樣周期有著嚴(yán)格的時(shí)序周期并且采樣周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致放在中斷占用太多時(shí)間，所以只能放在主程序中處理，并且在處理過(guò)程中不能被打斷。所以傳統(tǒng)程序處理方法實(shí)時(shí)響應(yīng)性差。3)由于傳統(tǒng)的軟件方式?jīng)Q定濕敏電阻不能添加濾波單元，否則濕敏電阻不能正常工作。而直接采樣電路的EMC性能差，CPU處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，包括MCU處理單元、濕敏電阻采樣單元、濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元、控制口線濾波單元、溫度補(bǔ)償采樣單元、溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元；所述濕敏電阻采樣單元經(jīng)濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第一輸入端，所述濕敏電阻采樣單元與所述MCU處理單元的第一控制端連接，所述溫度補(bǔ)償采樣單元經(jīng)溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第二輸入端，所述MCU處理單元的第二控制端經(jīng)所述控制口線濾波單元分別與所述濕敏電阻采樣單元、溫度補(bǔ)償采樣單元連接。
[0011]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述濕敏電阻采樣單元包括串聯(lián)連接的第一電阻及濕敏電阻，且所述第一電阻與濕敏電阻連接的一端還連接至所述濕度濾波單元，所述第一電阻的另一端與MCU處理單元連接，所述濕敏電阻的另一端與溫度補(bǔ)償采樣單元、控制口線濾波單元連接。
[0012]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述溫度補(bǔ)償采樣單元包括串聯(lián)連接的第二電阻及熱敏電阻，且所述第二電阻與熱敏電阻連接的一端還連接至所述溫度采樣濾波單元，所述第二電阻的另一端連接至電源端，所述熱敏電阻的另一端與濕敏電阻采樣單元、控制口線濾波單元連接。
[0013]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述濕度濾波單元、溫度采樣濾波單元、控制口線濾波單元均為RC濾波電路。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)濕敏電阻測(cè)量點(diǎn)物理空間附近增加一路高精度溫度測(cè)量電路，用于補(bǔ)償濕敏電阻值，提供濕敏電阻在寬溫度范圍內(nèi)測(cè)量的準(zhǔn)確性；
[0016]2、本實(shí)用新型結(jié)合現(xiàn)有軟件滿足濕敏電阻采樣時(shí)序和實(shí)時(shí)響應(yīng)特性，以較小的單片機(jī)資源實(shí)現(xiàn)高效的利用；
[0017]3、本實(shí)用新型對(duì)濕敏電阻采樣信號(hào)添加濾波單元而不影響采樣時(shí)序，解決CPU無(wú)防護(hù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型基于濕敏電阻的測(cè)濕電路原理框圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型采樣控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，包括MCU處理單元、濕敏電阻采樣單元、濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元、控制口線濾波單元、溫度補(bǔ)償采樣單元、溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元；所述濕敏電阻采樣單元經(jīng)濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第一輸入端，所述濕敏電阻采樣單元與所述MCU處理單元的第一控制端連接，所述溫度補(bǔ)償采樣單元經(jīng)溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第二輸入端，所述MCU處理單元的第二控制端經(jīng)所述控制口線濾波單元分別與所述濕敏電阻采樣單元、溫度補(bǔ)償采樣單元連接。
[0022]所述濕敏電阻采樣單元包括串聯(lián)連接的第一電阻及濕敏電阻，且所述第一電阻與濕敏電阻連接的一端還連接至所述濕度濾波單元，所述第一電阻的另一端與MCU處理單元連接，所述濕敏電阻的另一端與溫度補(bǔ)償采樣單元、控制口線濾波單元連接。
[0023]所述溫度補(bǔ)償采樣單元包括串聯(lián)連接的第二電阻及熱敏電阻，且所述第二電阻與熱敏電阻連接的一端還連接至所述溫度采樣濾波單元，所述第二電阻的另一端連接至電源端，所述熱敏電阻的另一端與濕敏電阻采樣單元、控制口線濾波單元連接。
[0024]所述濕度濾波單元、溫度采樣濾波單元、控制口線濾波單元均為RC濾波電路。
[0025]以下為本實(shí)用新型具體實(shí)例。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，包括如下部分:1)第一部分，為濕敏電阻采樣部分。兩根控制線控制濕敏電阻處于方波的工作狀態(tài)。采樣點(diǎn)只在方波的正半周進(jìn)行采樣。2)第二部分為濕度濾波。由一個(gè)RC濾波單元組成，用濾除高頻干擾。3)第三部分濕度AD轉(zhuǎn)換單元。該單元把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。5)第四部分為控制口線濾波單元。用于濾除從控制口線2耦合到MCU的干擾。5)第五部分為MCU處理單元。為整個(gè)控制的核心，控制口線輸出和對(duì)AD值的處理和計(jì)算。6)第六部分為用于獲得補(bǔ)償溫度。它的物理位置放置在濕敏電阻附近，用來(lái)精確補(bǔ)償?shù)臐衩舻臏囟惹€。7)第七部分為溫度采樣濾波部分。用于濾除溫度采樣的高頻干擾。8)第八部分為溫度AD轉(zhuǎn)換模塊。用于把溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。
[0027]以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，其特征在于:包括MCU處理單元、濕敏電阻采樣單元、濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元、控制口線濾波單元、溫度補(bǔ)償采樣單元、溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元；所述濕敏電阻采樣單元經(jīng)濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第一輸入端，所述濕敏電阻采樣單元與所述MCU處理單元的第一控制端連接，所述溫度補(bǔ)償采樣單元經(jīng)溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第二輸入端，所述MCU處理單元的第二控制端經(jīng)所述控制口線濾波單元分別與所述濕敏電阻采樣單元、溫度補(bǔ)償采樣單元連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，其特征在于:所述濕敏電阻采樣單元包括串聯(lián)連接的第一電阻及濕敏電阻，且所述第一電阻與濕敏電阻連接的一端還連接至所述濕度濾波單元，所述第一電阻的另一端與MCU處理單元連接，所述濕敏電阻的另一端與溫度補(bǔ)償采樣單元、控制口線濾波單元連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，其特征在于:所述溫度補(bǔ)償采樣單元包括串聯(lián)連接的第二電阻及熱敏電阻，且所述第二電阻與熱敏電阻連接的一端還連接至所述溫度采樣濾波單元，所述第二電阻的另一端連接至電源端，所述熱敏電阻的另一端與濕敏電阻采樣單元、控制口線濾波單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路，其特征在于:所述濕度濾波單元、溫度采樣濾波單元、控制口線濾波單元均為RC濾波電路。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于濕敏電阻的測(cè)濕電路。包括MCU處理單元、濕敏電阻采樣單元、濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元、控制口線濾波單元、溫度補(bǔ)償采樣單元、溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元；所述濕敏電阻采樣單元經(jīng)濕度濾波單元、濕度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第一輸入端，所述濕敏電阻采樣單元與所述MCU處理單元的第一控制端連接，所述溫度補(bǔ)償采樣單元經(jīng)溫度采樣濾波單元、溫度AD轉(zhuǎn)換單元連接至所述MCU處理單元的第二輸入端，所述MCU處理單元的第二控制端經(jīng)所述控制口線濾波單元分別與所述濕敏電阻采樣單元、溫度補(bǔ)償采樣單元連接。本實(shí)用新型提高了濕度檢測(cè)的精度，且通過(guò)對(duì)濕敏電阻采樣信號(hào)添加濾波單元，解決CPU無(wú)防護(hù)問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】G01N27/12
【公開(kāi)號(hào)】CN204832098
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520595755
【發(fā)明人】蘭文超, 劉曉文, 汪曉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】福建省力得自動(dòng)化設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日