本實用新型涉及報警器，尤其涉及一種結(jié)露報警器。

背景技術(shù)：

一般情況下露點溫度是不能直接測量，都是根據(jù)露點溫度、溫度以及相對濕度之間的關(guān)系，測量環(huán)境溫度和相對濕度來計算得出所對應(yīng)的露點溫度。當(dāng)露點溫度達到相對應(yīng)的環(huán)境溫度是，開始出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。但是現(xiàn)有的結(jié)露報警器，都是通過測定環(huán)境現(xiàn)對濕度作為判斷條件，大部分結(jié)露報警器都是以濕度90％RH為開關(guān)點，當(dāng)濕度達到90％RH以上，則認為開始出現(xiàn)結(jié)露，輸出報警信號。然而這種判斷方式存在缺陷，結(jié)露報警器一般使用在電氣機柜、機房、空調(diào)或者通暖系統(tǒng)中，用來檢測物體表面的凝露情況，放置設(shè)備表明出現(xiàn)結(jié)露。但是，對于機柜或者機房，這些里外的溫差較大，由于存在一定量溫差和一定量濕度的緣故與外界接觸的表面有凝露產(chǎn)生，而此時溫度并沒有達到結(jié)露報警器的啟動閾值就發(fā)送結(jié)露，此時的結(jié)露報警器并不會產(chǎn)生任何的報警信號，這樣僅僅依靠相對濕度來判斷結(jié)露是不可靠的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)露報警器，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中由于溫差較大時而引起物體表面結(jié)露，結(jié)露報警器確不報警的問題。

本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本實用新型提供了一種結(jié)露報警器，包括MCU控制器、溫濕度傳感器模塊、繼電器輸出控制模塊、電源管理模塊和RC測溫電路模塊；所述溫濕度傳感器模塊、繼電器輸出控制模塊、電源管理模塊、RC測溫電路模塊與所述MCU控制器電性連接；所述MCU控制器接收所述溫濕度傳感器模塊以及RC測溫電路模塊所發(fā)送的信號，所述MCU控制器用于向繼電器輸出控制模塊發(fā)送一控制信號。

優(yōu)選地，所述MCU控制器包括一單片機、電阻R1、電容C6和電容C7；所述電阻R1的一端與電源管理模塊的輸出端電性連接，電阻R1的另一端通過電容C6接地，所述單片機的NRST接口通過電阻R1與電源管理模塊電性連接；所述單片機的VSS接口接地，單片機的VCAP接口通過電容C7接地，單片機的VDD接口與電源管理模塊的輸出端電性連接；所述單片機的SCL接口與溫濕度傳感器模塊電性連接，單片機的PC5接口與繼電器輸出控制模塊電性連接，單片機的PD3、PD4、PD5接口分別與RC測溫電路模塊相對應(yīng)的接口電性連接。

優(yōu)選地，所述單片機的型號為STM8S003U6。

優(yōu)選地，所述電源管理模塊包括熔斷器F1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、雙向擊穿二極管FD1、續(xù)流二極管D2、二極管D1、電感器L1和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；所述熔斷器F1的一端與輸入電壓電性連接，熔斷器F1的另一端通過雙向擊穿二極管FD1接地；所述二極管D1的正極與熔斷器的一端電性連接，二極管D1的負極與電容C2的正極電性連接，電容C2的負 極接地，所述電容C1和電容C1并聯(lián)；所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的Vin接口、SHDN接口均與二極管D1的負極電性連接，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的GND接口接地；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的CB接口通過電容C3與電感器L1的一端電性連接，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的SW接口與電感器L1的一端電性連接；電感器L1的另一端與MCU控制器電性連接；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的FB接口通過電阻R3接地，電阻R3和電阻R2串聯(lián)；電容C4和電容C5并聯(lián)，所述電容C4的正極、電容C5的一端分別與電感器L1電性連接，電容C4的負極接地，電容C5的另一端接地。

優(yōu)選地，所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的型號為LV2842，所述二極管D1的型號為IN4007；所述續(xù)流二極管D2為肖基特二極管。

優(yōu)選地，所述溫濕度傳感器模塊包括一溫濕度傳感器和電阻R9，所述溫濕度傳感器的接口1與MCU控制器電性連接，溫濕度傳感器的接口2接地；溫濕度傳感器的接口4、電阻R9、接口3形成一回路，接口4還與一外部電源電性連接。

優(yōu)選地，所述溫濕度傳感器的型號為AM2320。

優(yōu)選地，所述RC測溫電路模塊包括電阻R6、電容C8和熱敏電阻NTC1，所述電阻R6的一端與MCU控制器電性連接，電阻R6的另一端通過電容C8接地；熱敏電阻NTC1的一端與MCU控制器電性連接，另一端也通過電容C8接地；所述電容C8的一端還與MCU控制器電性連接。

優(yōu)選地，所述繼電器輸出控制模塊包括電阻R5、電阻R7、電阻R8、發(fā)光二極管LED、二極管D3、三極管Q1和繼電器K1，所述電 阻R5的一端與MCU控制器電性連接，電阻R5的另一端與三極管Q1的基極電性連接；三極管Q1的基極還通過電阻R7接地，三極管Q1的發(fā)射極接地；電阻R8與發(fā)光二極管LED串聯(lián)，電阻R8的一端接外部電源，發(fā)光二極管LED的負極與三極管Q1的集電極電性連接；二極管D3的一端與外部電源電性連接，另一端與三極管Q1的集電極電性連接；所述繼電器K1線圈的一端接外部電源，另一端與三極管Q1的集電極電性連接。

優(yōu)選地，所述繼電器K1的型號為HFD4/5-S，所述三極管Q1的型號為NPN三極管8050，所述二極管D3的型號為IN4148

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果在于：本實用新型通過根據(jù)測量得到的溫度、相對濕度從而得到結(jié)露溫度，在將結(jié)露溫度與當(dāng)前環(huán)境溫度相比得到是否將要結(jié)露，從而向用戶發(fā)出報警訊號。另外還解決了由于物體與外界之間的溫差較大而導(dǎo)致的結(jié)露，而現(xiàn)有的結(jié)露報警器沒有發(fā)出任何報警訊號的問題，從而為設(shè)備的運轉(zhuǎn)提供更為可靠的環(huán)境條件的檢測。

附圖說明

圖1為本實用新型提供一實施例的結(jié)構(gòu)模塊圖；

圖2為圖1中的MCU控制器的電路圖；

圖3為圖1中的電源管理模塊電路圖；

圖4為圖1中的溫濕度傳感器模塊電路圖；

圖5為圖1中的RC測溫電路模塊電路圖；

圖6為圖1中的繼電器輸出控制模塊電路圖。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1所示，本實用新型提供了一種結(jié)露報警器，其包括MCU控制器、溫濕度傳感器模塊、繼電器輸出控制模塊、電源管理模塊和RC測溫電路模塊。其中溫濕度傳感器模塊、繼電器輸出控制模塊、電源管理模塊、RC測溫電路模塊分別與所述MCU控制器電性連接。電源管理模塊用于提供整個報警器電力，溫濕度傳感器模塊用于測量環(huán)境中的溫度和現(xiàn)對濕度，RC測溫電路模塊用于測量當(dāng)前物體表面的當(dāng)前溫度。MCU控制器用于接收所述溫濕度傳感器模塊以及RC測溫電路模塊所發(fā)送的信號，MCU控制器還用于輸出一控制信號給繼電器輸出控制模塊。

如圖2所示，其中MCU控制器包括一單片機U2、電阻R1、電容C6和電容C7，所述電阻R1的一端接電源管理模塊，電阻R1的另一端通過電容C6接地，單片機U2的引腳復(fù)位接口NRST通過電阻R1與外部電源電性連接，單片機U2的電路公共接地端電壓VSS接口接地，單片機U2的VCAP接口通過電容C7接地，單片機U2的工作電壓接口VDD與電源管理模塊電性連接。而單片機U2的SCL接口與溫濕度傳感器模塊電性連接，單片機U2的PD3、PD4和PD5接口與RC測溫電路模塊的對應(yīng)接口電性連接，單片機U2的PC5接口與繼電器輸出控制模塊電性連接。

工作原理：其中單片機采用型號為STM8S003U6的芯片，該芯 片是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一款比較常見的單片機，其具有超低功耗、1KB數(shù)據(jù)EFROM、內(nèi)部集成RTC、定時器、USART以及I2C、SPI、ADC等多種接口的優(yōu)點。由于該單片機采用的是比較常見的一款單片機，單片機能夠根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動計算并得到輸出結(jié)果，因此本實用新型的重點并不在于數(shù)據(jù)的處理。該MCU控制器的工作原理如：MCU控制器通過獲取溫濕度傳感器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，然后根據(jù)結(jié)露溫度、溫度、相對濕度之間的相關(guān)關(guān)系自動計算得到露點溫度，然后在將該露點溫度與RC測溫電路模塊所發(fā)送的當(dāng)前物體表面的溫度值進行對比，最終得出該物體表面是否將要結(jié)露，并向繼電器輸出控制模塊發(fā)送一控制信號，以向用戶發(fā)出報警訊號。

另外，結(jié)露溫度、溫度、相對濕度之間的關(guān)系公式如下：

$Td=\frac{b}{\[\frac{a}{\log \left(\frac{e}{6.11}\right)}-1\]},e=f\×Es,Es=E0\×10\×\frac{a\×t}{b+t};$

其中，Td是當(dāng)前環(huán)境空氣的結(jié)露溫度；e是當(dāng)前環(huán)境空氣的水蒸氣壓；a、b是參數(shù)，對于水面(也即是當(dāng)前環(huán)境溫度大于零度)，a＝7.5，b＝237.3；對于冰面(也即是當(dāng)前環(huán)境溫度小于等于零度)，a＝9.5，b＝265.5；f是當(dāng)前環(huán)境空氣的相對濕度；Es是當(dāng)前環(huán)境空氣飽和水蒸汽壓；E0是當(dāng)前環(huán)境溫度為零度時的空氣飽和水蒸汽壓，取E0＝6.11hpa；t是當(dāng)前環(huán)境溫度。

將上述得到的結(jié)露溫度Td與當(dāng)前環(huán)境溫度t進行比較，當(dāng) Td-t<1時，將要出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，MUC控制器通過PC5輸出一高電平，以控制繼電器閉合。當(dāng)Td-t>2.5時，不會凝露，MUC控制通過PC5輸出一低電平，以控制繼電器斷開。

另外，為了防止，柜壁或者墻壁等于環(huán)境溫差較大時出現(xiàn)凝露，MCU控制器還接收RC測溫電路模塊發(fā)送的當(dāng)前物體表面的溫度t1，當(dāng)t-t1>8時，則說明物體表面將要出現(xiàn)凝露，MUC控制器通過PC5輸出一高電平，以控制繼電器閉合。當(dāng)t-t1<8時，則說明物體表面不會凝露，MUC控制通過PC5輸出一低電平，以控制繼電器斷開。

另外上述通過溫度、相對濕度計算得到結(jié)露溫度的過程是現(xiàn)有的單片機能夠?qū)崿F(xiàn)的，只要向單片機輸入相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，單片機就能夠自動計算得到相對應(yīng)的結(jié)露溫度。另外，對于將結(jié)露溫度與當(dāng)前環(huán)境溫度、PCB背板的溫度相比較的過程，也是單片機能夠完成的，也即是都是現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此本實用新型并不涉及到具體的數(shù)據(jù)處理的過程。

如圖3所示，所述電源管理模塊包括熔斷器F1、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電阻R2、電阻R3、二極管D1、電感器L1、雙向擊穿二極管FD1、續(xù)流二極管D2和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U1。其中，熔斷器F1的一端與輸入電壓Vin電性連接，另一端通過雙向擊穿二極管FD1接地。二極管D1的正極與熔斷器電性連接，負極與電容C2的正極電性連接，電容C2的負極接地，電容C1和電容C2并聯(lián)。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U1的輸入端Vin、SHDN均與二極管D 1的負極電性連接，U1的接地端GND接地。U1的CB端通過 電容C3與續(xù)流二極管D2的正極電性連接，續(xù)流二極管D2的負極接地。U1的SW端與電感器L1的一端電性連接，電感器L1的另一端與單片機U2的VDD接口電性連接。該電源管理模塊通過單片機U2的VDD接口向單片機提供電源。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U1的FB端通過電阻R3接地。電阻R2和電阻R3串聯(lián)，電阻R2的一端還與電感器L1電性連接。電容C4和電容C5并聯(lián)，電容C4的負極、電容C5的一端均接地，電容C4的正極、電容C5的另一端分別與電感器L1的另一端電性連接。所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U1的型號為LV2842，二極管D1的型號為IN4007，續(xù)流二極管D2為肖基特二極管。

工作原理，其中熔斷器F1可保護整個電路過流輸入，C1和C2起到輸入儲能濾波的作用，保證提供較穩(wěn)定的電壓。續(xù)流二極管D2為肖基特二極管，其中D 2、L1、R2、R3、R4構(gòu)成一buck變換電路。在內(nèi)部開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電壓Vin通過電感器L1向負載供電，與此時也向電容C4充電，電容C4和電感器L1都存儲能量。當(dāng)內(nèi)部開關(guān)管斷開時，電感器L1中的能量通過續(xù)流二極管D2繼續(xù)向MCU電路﹑溫濕度傳感器模塊﹑RC測溫電路等負載電路供電，當(dāng)輸出電壓降低時，電容C4的能量也向負載放電，從而維持輸出電壓不變。輸出電壓經(jīng)過電阻R2和R3分壓后反饋到FB接口與比較電壓進行比較，從而實現(xiàn)PWM調(diào)制，控制開關(guān)管的導(dǎo)通和斷開，使得輸出電壓始終保持不變。

如圖4所示，所述溫濕度傳感器模塊包括一傳感器A和電阻R9，其中傳感器A的型號為AM2320，傳感器A的接口1與單片機U2的 SCL接口電性連接，傳感器A的接口2接地，傳感器A的接口4、電阻R9、接口3形成一回路，傳感器A的接口4還與一外部電源電性連接。

如圖5所示，所述RC測溫電路模塊包括一電阻R6、電容C8和熱敏電阻NTC1，其中電阻R6的一端與單片機U2的PD4接口電性連接，另一端通過電容C8接地。熱敏電阻NTC1的一端與單片機U2的PD5接口電性連接，另一端通過電容C8接地。電容C8的一端還與單片機U2的PD3接口電性連接。

由于熱敏電阻NTC1，其電阻值隨溫度增加而呈下降趨勢，因此可以通過充放電的方法來得到熱敏電阻NTC1的阻值，并通過查找熱敏電阻的溫度阻值對照表從而得到熱敏電阻NTC1的阻值所對應(yīng)的溫度值，也即是當(dāng)前物體表面的溫度值。

上述充放電的方法測量熱敏電阻的阻值是比較常見一種測量方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，不在詳細介紹。本實用新型也并不涉及到該方法的任何改進。

如圖6所示，所述繼電器輸出控制模塊包括電阻R5、電阻R7、電阻R8、發(fā)光二極管LED、二極管D3、三極管Q1和繼電器K1，其中電阻R5的一端與單片機U2的PC5接口電性連接，電阻R5的另一端與三極管Q1的基極電性連接。電阻R7的一端接地，另一端與三極管Q1的基極電性連接。發(fā)光二極管LED的正極通過電阻R8接外部電源，發(fā)光二極管LED的負極與三極管Q1的集電極電性連接，三極管Q1的發(fā)射極接地。而二極管D3與電阻R8、發(fā)光二極管 LED構(gòu)成一回路。二極管D2的型號為IN4148，三極管的型號為NPN三極管8050。所述繼電器K1的線圈的一端接外部電源，繼電器K1的線圈的另一端與三極管電性Q1的集電極電性連接。其中電阻R5和電阻R8起到限流的作用，電阻R7保證在三極管Q1不導(dǎo)通時，使得三極管Q1的基極接地。二極管D3起到續(xù)流作用，在繼電器K1斷開時，與繼電器線圈形成一回路吸收繼電器線圈產(chǎn)生的反向電動勢，起到保護電路的作用。所述繼電器K1的型號為HFD4/5-S。

其工作原理為，MCU控制器的單片機U1的PC5接口輸出低電平時，三極管Q1斷開，繼電器K1的2、3引腳接通；當(dāng)PC5接口輸出高電平時，三極管Q1導(dǎo)通，電流流過電阻R8、發(fā)光二極管LED和繼電器線圈，則發(fā)光二極管發(fā)光、繼電器K1的2、3引腳斷開。也即是PC5輸出高電平時，表示物體表面已開始結(jié)露，從而發(fā)光二極管亮燈顯示，提醒用戶。

本實用新型可應(yīng)用于多個領(lǐng)域，尤其在檢測電氣機柜、機房、通信基站、空調(diào)制冷天花板的結(jié)露狀態(tài)，可預(yù)防物體表面發(fā)生結(jié)露的情況。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。