CN102707341A - 便携式列车温湿度舒适性测试仪 - Google Patents
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Abstract
一种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置,由温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、RS232接口以及电源模块依次连接组成。温湿度测量模块选用集成温湿度传感器,采用湿敏电容作为湿度检测部件,高精度铂电阻PT1000作为温度的敏感元件。输出信号经A/D转换后送入单片机进行处理。显示模块采用LCD同时显示温度、湿度;内置时钟芯片,可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能;测量最大值和最小值;扩展接口模块可实现多路测量、多路显示、串口/并口传输、模式切换等功能;RS232接口可与PC通信进行数据传输与处理;电源模块采用6颗AAA电池,可连续供电200小时左右。
Description
技术领域
本发明涉及检测仪器领域,具体有关一种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测方法与装置。
背景技术
温湿度控制在日常生活和工业生产中使用比较普遍,而在空调列车车厢空气环境中,温湿度是主要的影响因素之一。随着技术的发展,为保障行车安全和提高乘坐的舒适性,现在的旅客列车普遍采用密闭的空调车厢,在长时间的行车过程中,车内与车外环境隔离开来,成为一个相对独立的空间,有必要对对车内环境进行监控与测评,对温度、湿度等因素对人体舒适度的影响进行更加系统的研究,深入探讨列车车厢内环境温湿度对人的影响,不断改善车内的空气环境,使旅客在乘车的过程中减少疲劳和不舒适感。
车厢内温湿度随室外温湿度及乘客数量变化而波动,车厢内湿度场和温度场分布不均匀,不同位置的乘客对车室内的热舒适感差别较大。通过随车实时动态的检测车厢内不同位置的温湿度,在分析车内温湿度对影响旅客乘坐舒适性的关系的基础上,提出基于高速列车温湿度舒适性的评价指标和评价方法,对于改善车内气流组织、优化高速动车组空调换气系统提供参考和建议,提高高速列车旅客乘坐的舒适性具有重要意义。
常见的低端温湿度测试产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计,质量轻,没有LED显示屏,不方便读取测量值,难以向智能化方向发展,也不利于进行功能扩展。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种基于单片机的列车温湿度舒适性测试仪设计,力图使设计简单实用,体积小、重量轻、便于携带,适合现场随车检测温湿度,测量精度高、响应速度快、稳定性好、抗结露能力强、湿滞小。同时带有接口电路、利于扩展。
本测试仪设计拟通过固定连接温湿度探头(温湿度模块)测量车厢内动态瞬时温湿度和平均温湿度,把测试信号转化为数字信号,传递给单片机,由单片机进行数据处理并送给显示单元。
本装置参照UIC553标准《客车采暖、通风和空调》有关空气舒适温度、通风量和微风速的标准以及GB5599-85“铁道技术标准能评定与试验规范”进行设计。本设计的核心电路有温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、PC RS-232接口以及给各个模块供电的电源模块。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、传感器采用湿敏电容作为湿度检测部件,高精度铂电阻PT1000作为温度的敏感元件,选用集成温湿度传感器,同时测量温度和湿度信号。可以根据输出信号的形式,进行A/D转换后送入单片机。
2、单片机的程序通过在线编程写入,方便读写修改和下载、调试程序;单片机同时配有扩展口,可扩展实现多路测量、多路显示、串口/并口传输、模式切换等功能。单片机系统的任务是完成现场环境参量的采集、存储与处理。
3、显示器件为双显示LCD含模拟刻度指示(同时显示温度、湿度),双读值(%RH及℃/°F)。内置时钟芯片,可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能,可以记录最大及最小测量值。手动记录可以存储99笔由LCD显示读取的资料,连续记忆储存容量达15000笔,通过USB接口与电脑通信读取记录数据,保存为txt格式的文字表格。
4、为实现便于携带和随车测试,电路元器件尽量采用贴片器件,减小电路板的尺寸,尽量使结构紧凑,并满足功能要求。本仪表采用电池供电,低功耗设计方便移动检测,同时配置电源适配器以便电池电量不够时使用。
温湿度计的温度测量范围:-20℃~60℃(-4°F~140°F),湿度测量范围:10%RH~95%RH,分辨率为0.1℃/0.1°F/0.1%RH,准确度温度:±0.5℃(±0.9°F),湿度:±3%RH(25℃时30~95%RH);±5%RH(25℃时10~30%RH)。
具体实施方式
图1是温湿度测试仪内部结构框图,包括温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、PC RS-232接口以及给各个模块供电的电源模块。电源选用便携式电池供电,通过过稳压芯片转换成数字电源供电。
图2是单片机控制电路。单片机中包含中央处理器、程序存储器、数据存储器(RAM)、EEPROM、定时器/计数器、I/O接口、UART接口和中断系统、SPI接口、高速A/D转换模块以及硬件看门狗、电源监控、片内RC振荡器等模块。P1口用作位码显示,P2口用作数据线和段码显示,RXD和TXD用作串行输入数据数据,传送XTAL外部晶振。
图3是温湿度测试仪的主程序流程图。上电后将采集的数据经A/D转换单元后在LED上显示,可以同时显示温度、湿度值,并进行资料锁定及相对值比较功能(可以显示最大值和最小值),由PC RS-232接口将数据传至计算机进行数据存储和处理。
Claims (5)
1.本发明是一种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置。由温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、PC RS-232接口以及给各个模块供电的电源模块。
温湿度测量模块选用集成温湿度传感器,采用湿敏电容作为湿度检测部件,高精度铂电阻PT1000作为温度的敏感元件。可以根据输出信号的形式,进行A/D转换后送入单片机。显示模块采用双显示LCD(同时显示温度、湿度)内置时钟芯片,可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能,可以记录最大及最小测量值。扩展接口模块可扩展实现多路测量、多路显示、串口/并口传输、模式切换等功能。PC RS-232接口可将数据传至计算机进行数据存储和处理。为减轻重量和方便携带,电源模块采用6颗AAA电池,电池寿命约200小时。
2.根据权利要求1所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置,其特征在于采用高精度的温度、湿度检测部件,并选用集成温湿度传感器,可以同时测量温度和湿度信号。
3.根据权利要求1所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置,其特征在于所述装置通过单片机采集、存储与处理车内温湿度数据,可以在线编程写入,方便读写修改和下载、调试程序。
4.根据权利要求1所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置,其特征在于屏幕为双显示LCD(同时显示温度、湿度),可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能,进行温湿度相对值的比较。
5.根据权利要求1所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置,其特征在于电路元器件多采用贴片器件,减小电路板尺寸,结构紧凑,电池供电,低功耗设计,方便移动检测,同时配置电源适配器以便电池电量不够时使用。
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CN101067563A (zh) * | 2007-07-02 | 2007-11-07 | 北京农业信息技术研究中心 | 手持式温湿度露点测量方法与装置 |
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121003 |