CN104977331A - 谷物湿度检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种谷物湿度检测器，其特征包括：9V直流电源、多谐振荡器、倍压整流滤波电路、湿度指示电路和稳压电路；所述的多谐振荡器由电容式湿度传感器DRSD、时基电路IC1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电容式湿度传感器DRSD选用的型号为SH1101。本发明所述的谷物湿度检测器使用电容式湿度传感器，它能直接、快速地检测出粮食的湿度是否符合粮食收购单位要求，可供广大粮农和粮食收购单位在交售小麦、稻谷、玉米、大豆等粒状粮食时，对粮食的湿度(含水量)进行快速检测。
Description
技术领域
本发明属于电子测量技术应用领域，涉及一种谷物湿度检测器。
背景技术
在谷物的运输与储存过程中，检测并控制好谷物的湿度具有重要意义。传统的谷物测湿方法是通过称量谷物烘干前后的重量来计算湿度(含水量)，这种方法的缺点是测量速度很慢，而且只能得到样品中所有谷物颗粒湿度的平均值。当不同批号的谷物掺和在一起时，往往出现一些“高湿颗粒”,即其中一些颗粒的湿度大大超过掺和后谷物的平均湿度。其实，就算是同批号的谷物，各个谷物颗粒间的实际湿度也可能相差很大，其中个别高湿谷物颗粒往往造成大量谷物在长途运输或储藏期间腐烂变质，给谷物的远途运输和储藏造成很大威胁。因此，迫切需要开发能够快速检测谷物中各个颗粒湿度的连续检测装置，以便在谷物的运输与储存过程中检测并控制好谷物的湿度。
目前，谷物测湿的主要方法有：干燥法、化学法、电阻法、电容法、红外吸收法和微波法等。干燥法和化学法属于直接测量法，检测准确度高，但费时费力,不适用于现场检测；电阻法和电容法具有成本低、体积小、测量准确度高，但受被测谷物的温度和紧实度影响较大。
本发明所述的谷物湿度检测器使用电容式湿度传感器，它能直接、快速地检测出粮食的湿度是否符合粮食收购单位要求，可供广大粮农和粮食收购单位在交售小麦、稻谷、玉米、大豆等粒状粮食时，对粮食的湿度(含水量)进行快速检测。
以下详细说明本发明所述的谷物湿度检测器在实施过程中所涉及的必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的谷物湿度检测器使用电容式湿度传感器，它能直接、快速地检测出粮食的湿度是否符合粮食收购单位要求，可供广大粮农和粮食收购单位在交售小麦、稻谷、玉米、大豆等粒状粮食时，对粮食的湿度(含水量)进行快速检测。
电路工作原理：谷物湿度检测器电路由多谐振荡器、倍压整流滤波电路、湿度指示电路和稳压电路组成。用时基电路IC1接成多谐振荡器，输出为方波信号。电路中时基电路IC1的第4脚和第8脚接稳压电路，时基电路IC1的第1脚接电路地GND，时基电路IC1的第2脚、第6脚与电阻R1、电容式湿度传感器DRSD连接，时基电路IC1的第5脚连接电容C1，时基电路IC1的第7脚接电阻R1和电阻R2。若电路中元器件连接无误，接通电路上的电源开关SW，在时基电路IC1的第3脚输出端输出的方波。其中：电阻R1和电阻R2可改变方波的占空比，根据电容式湿度传感器DRSD所测谷物湿度的大小，方波信号的周期及频率也随之改变。
时基电路IC1的第3脚输出方波信号通过锗二极管D1～D2组成倍压整流滤波电路后，得到一定幅度的直流电压，该直流电压通过2.5V直流电压表进行数值指示。
技术方案：谷物湿度检测器，它包括9V直流电源、多谐振荡器、倍压整流滤波电路、湿度指示电路和稳压电路，其特征在于：
多谐振荡器：它由电容式湿度传感器DRSD、时基电路IC1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电容式湿度传感器DRSD选用的型号为SH1101，时基电路IC1选用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第7脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接电阻R2的另一端和电容式湿度传感器DRSD的一端，时基电路IC1的第1脚和电容式湿度传感器DRSD的另一端接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C1接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接倍压整流滤波电路；
倍压整流滤波电路：它由电容C2、锗二极管D1～D2和电容C3组成，锗二极管D1～D2选用的型号为2AP9，时基电路IC1的第3脚通过电容C2接锗二极管D1的负极和锗二极管D2的正极，锗二极管D1的正极和电容C3的一端接电路地GND，锗二极管D2的负极和电容C3的另一端接湿度指示电路；
湿度指示电路：它由2.5V直流电压表和线性电位器RP组成，2.5V直流电压表使用500型指针式万用表，锗二极管D2的负极接500型指针式万用表正极插孔，线性电位器RP的活动端接500型指针式万用表的负极插孔，线性电位器RP的一端接电路正极VCC，线性电位器RP的另一端接电路地GND；
稳压电路：它由9V直流电源、电源开关SW、电阻R3、硅稳压二极管DW和电解电容C4组成，9V直流电源使用9V叠层电池，硅稳压二极管DW选用的型号为2CW14，9V直流电源的正极通过电源开关SW和电阻R3接电路正极VCC，硅稳压二极管DW的负极和电解电容C4的正极接电路正极VCC，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C4的负极接电路地GND。
附图说明
附图1是本发明提供的谷物湿度检测器一个实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的谷物湿度检测器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及选择要求
DRSD为电容式湿度传感器，选用的型号为SH1101(其电容量约48～56PF，可测相对湿度为0～100％RH)；
IC1为时基电路，选用的型号为NE555，封装形式为DIP，8脚的功能分别为：第1脚为电路地GND；第2脚为触发端；第3脚输出端；第4脚复位端；第5脚为控制电压；第6脚门限(阈值)；第7脚为放电端；第8脚为电路正极VCC；
D1～D2为锗二极管，选用的型号为2AP9；
DW为硅稳压二极管，选用的型号为2CW14或2CW55，稳压值为6～7.5V；
V为2.5V直流电压表，可以使用表头内阻较高的500型指针式万用表2.5V直流电压档；
RP为线性电位器，其阻值是27KΩ；
电阻R1～R2均选用1/8W金属膜电阻，电阻R1～R2的阻值分别是5.1KΩ、100KΩ；电阻R3选用功率为1/2W金属膜电阻，其阻值为1KΩ；
电容C1的容量为0.01μF的涤纶电容，电容C2的容量为0.01μF的涤纶电容，电容C3的容量为6800PF，电解电容C4的容量为100μF/16V；
SW为电源开关；DC为9V直流电源，选用9V叠层电池。
电路制作要点与电路调试
首先，测试稳压电路中的硅稳压二极管DW两端的稳压值是否在6～7.5V范围，否则应仔细检查硅稳压二极管DW的性能，检查电阻R3的阻值是否正确；
第二，调节线性电位器RP的阻值，修正500型指针式万用表在电容式湿度传感器检测到饱和湿度时，使万用表的指针动作满幅；
掌握谷物湿度检测器的准确判读被测谷物湿度的大小，需要一段使用过程，以便积累检测判读经验。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观的形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种谷物湿度检测器，它包括9V直流电源、多谐振荡器、倍压整流滤波电路、湿度指示电路和稳压电路，其特征在于：
所述的多谐振荡器由电容式湿度传感器DRSD、时基电路IC1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电容式湿度传感器DRSD选用的型号为SH1101，时基电路IC1选用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第7脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接电阻R2的另一端和电容式湿度传感器DRSD的一端，时基电路IC1的第1脚和电容式湿度传感器DRSD的另一端接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C1接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接倍压整流滤波电路；
所述的倍压整流滤波电路由电容C2、锗二极管D1～D2和电容C3组成，锗二极管D1～D2选用的型号为2AP9，时基电路IC1的第3脚通过电容C2接锗二极管D1的负极和锗二极管D2的正极，锗二极管D1的正极和电容C3的一端接电路地GND，锗二极管D2的负极和电容C3的另一端接湿度指示电路；
所述的湿度指示电路由2.5V直流电压表和线性电位器RP组成，2.5V直流电压表使用500型指针式万用表，锗二极管D2的负极接500型指针式万用表正极插孔，线性电位器RP的活动端接500型指针式万用表的负极插孔，线性电位器RP的一端接电路正极VCC，线性电位器RP的另一端接电路地GND；
所述的稳压电路由9V直流电源、电源开关SW、电阻R3、硅稳压二极管DW和电解电容C4组成，9V直流电源使用9V叠层电池，硅稳压二极管DW选用的型号为2CW14，9V直流电源的正极通过电源开关SW和电阻R3接电路正极VCC，硅稳压二极管DW的负极和电解电容C4的正极接电路正极VCC，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C4的负极接电路地GND。
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