CN106442648A - 一种基于全波整流设计的湿度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于全波整流设计的湿度检测系统，设置有变压器T、整流电路、滤波电路及湿度检测处理电路；所述变压器T的初级端与220V交流电源相连接，且变压器T的次级端与整流电路的交流输入端相连接，整流电路的直流输出端与滤波电路相并联，且滤波电路与湿度检测处理电路相连接；所述湿度检测处理电路内设置有开关电路、稳压管Z1、电容C1、时基振荡电路及传感器电路，整流电路的直流输出端的第一端通过开关电路分别与稳压管Z1的负极和时基振荡电路相连接，利用全波整理技术将交流电源整流处理后通过滤波电路将整流后的直流电压内的纹波电压清除，为湿度检测处理电路提供所需的工作电压，并能够对所处环境内的湿度信息进行检测处理。

Description

一种基于全波整流设计的湿度检测系统

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体的说，是一种基于全波整流设计的湿度检测系统。

背景技术

湿度，表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下、在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示；若表示在湿蒸汽中水蒸气的重量占蒸汽总重量（体积）的百分比，则称之为蒸汽的湿度。人体感觉舒适的湿度是：相对湿度低于70%。

湿度有三种基本形式，即水汽压、相对湿度、露点温度。

水汽压（曾称为绝对湿度）表示空气中水汽部分的压强，单位以百帕（hPa）为单位，取小数一位；

相对湿度用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比的百分数表示，取整数；

露点温度是表示空气中水汽含量和气压不变的条件下冷却达到饱和时的温度，单位用摄氏度（℃）表示，取小数一位。配有湿度计时还可以测定相对湿度的连续记录和最小相对湿度。

早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计，而电子式湿度传感器是近几十年．特别是近20年才迅速发展起来的。新旧事物的交替与人们的观念转变很有关系。由于干湿球、毛发湿度计的价格仍明显低于湿度传感器，造成一部分人对电子湿度传感器价格的不认可。正好像用惯了扫帚的人改用吸尘器时，总觉得花几百元钱买一台吸尘器有些不划算，不如花几元钱买把扫帚那样心理容易平衡。

由于传统测湿方法在人们的脑海中印象太深了，一些人形成了只有干湿球湿度计才是准确的固有概念。有些用户拿干湿球湿度计来对比刚购得的湿度传感器，如发现示值不同，马上认为湿度传感器不准。须知干湿球的准确度只有5%一7%RH，不但低于电子湿度传感器，而且还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定，最常用分流式标准湿度发生器来进行标定。所以希望用户在需要校准时也采用相同的方法，避免用准确度低的器具去校准或比对精度高的传感器。

湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。

整流在电子工程中是指将交流电变直流电的一种方式。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全波整流设计的湿度检测系统，利用全波整理技术将交流电源整流处理后通过滤波电路将整流后的直流电压内的纹波电压清除，为湿度检测处理电路提供所需的工作电压，并能够利用湿度检测处理电路对所处环境内的湿度信息进行检测处理，以备显示，使得使用者能够及时知晓此时的湿度信息。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于全波整流设计的湿度检测系统，设置有变压器T、整流电路、滤波电路及湿度检测处理电路；所述变压器T的初级端与220V交流电源相连接，且变压器T的次级端与整流电路的交流输入端相连接，整流电路的直流输出端与滤波电路相并联，且滤波电路与湿度检测处理电路相连接；所述湿度检测处理电路内设置有开关电路、稳压管Z1、电容C1、时基振荡电路及传感器电路，整流电路的直流输出端的第一端通过开关电路分别与稳压管Z1的负极和时基振荡电路相连接，所述时基振荡电路与传感器电路相连接，所述稳压管Z1与电容C1并联，且稳压管Z1的正极分别与整流电路的直流输出端的第二端、时基振荡电路及传感器电路相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述整流电路内设置有二极管D4、二极管D5、二极管D6及二极管D7，二极管D4的正极和二极管D6的正极共接且构成直流输出端的一端，二极管D5和二极管D7的负极共接且构成直流输出端的另一端；二极管D6的负极与二极管D7的正极共接且构成交流输入端的一端，二极管D4的负极和二极管D5的正极共接且构成交流输入端的另一端。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述二极管D5的负极为直流输出端的第一端，二极管D4的正极为直流输出端的第二端；所述滤波电路内设置有滤波电容C6，且滤波电容C6的第一端与二极管D5的负极相连接，滤波电容C6的第二端与二极管D4的正极相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述时基振荡电路内设置有时基芯片U1、比较电路、发光二极管D1、倍压电路、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R3、电阻R4，所述电容C1与比较电路相并联，比较电路通过发光二极管D1与倍压电路相连接，所述倍压电路通过电容C3与时基芯片U1的3脚相连接，且时基芯片U1的3脚连接电容C4的第一端，电容C4的第二端与电容C5的第二端相连接，电容C5的第一端与时基芯片U1的5脚相连接，所述时基芯片U1的8脚分别与开关电路和电阻R3的第一端相连接，电阻R3的第二端分别与电阻R4的第一端和时基芯片U1的7脚相连接，电阻R4的第二端分别与时基芯片U1的2脚和传感器电路的第一端相连接，传感器电路的第二端与电容C5的第二端相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述比较电路内设置有电阻R2、电位器W1，电阻R2的第一端和开关电路相连接，电阻R2的第二端与电位器W1的第一固定端相连接，电位器W1的可调端与发光二极管D1相连接，电位器W1的第二固定端与电容C5的第二端相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述倍压电路内设置有电容C2、二极管D2及二极管D3，电容C2的第一端分别同二极管D2的负极和发光二极管D1的非电位器W1连接端相连接，所述电容C2的第二端与二极管D3的正极及电容C4的第二端相连接，二极管D3的负极与二极管D2的正极和电容C3的第一端相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述开关电路内设置有开关K1及电阻R1，所述开关K1的一端与电容C6的第一端相连接，且开关K1的另一端与电阻R1的第一端相连接，电阻R1的第二端与稳压管Z1的负极相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极与电阻R2的第一端相连接，所述发光二极管D1的负极与电位器W1的可调端相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述时基芯片U1的1脚与电容C5的第二端相连接，时基芯片U1的2脚和6脚相连接，时基芯片U1的4脚和8脚相连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述传感器电路内设置有湿度传感器CGQ，湿度传感器CGQ的第一端与时基芯片U1的2脚相连接，且湿度传感器CGQ的第二端与电容C5的第二端相连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明利用全波整理技术将交流电源整流处理后通过滤波电路将整流后的直流电压内的纹波电压清除，为湿度检测处理电路提供所需的工作电压，并能够利用湿度检测处理电路对所处环境内的湿度信息进行检测处理，以备显示，使得使用者能够及时知晓此时的湿度信息。

本发明能够利用传感器技术进行环境湿度的检测，并基于时基处理技术将所检测的环境湿度信息进行处理后显示出来，以备使用者知晓。

本发明为能够使使用者知晓环境湿度信息，利用发光二极管发出不同亮度的光线来进行环境湿度信息播报。

本发明采用直流稳压电源进行供电，能够有效的保障整个设备的平稳运行，并有效的提高设备运行时间及寿命。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种基于全波整流设计的湿度检测系统，利用全波整理技术将交流电源整流处理后通过滤波电路将整流后的直流电压内的纹波电压清除，为湿度检测处理电路提供所需的工作电压，并能够利用湿度检测处理电路对所处环境内的湿度信息进行检测处理，以备显示，使得使用者能够及时知晓此时的湿度信息，如图1所示，特别设置成下述结构：设置有变压器T、整流电路、滤波电路及湿度检测处理电路；所述变压器T的初级端与220V交流电源相连接，且变压器T的次级端与整流电路的交流输入端相连接，整流电路的直流输出端与滤波电路相并联，且滤波电路与湿度检测处理电路相连接；所述湿度检测处理电路内设置有开关电路、稳压管Z1、电容C1、时基振荡电路及传感器电路，整流电路的直流输出端的第一端通过开关电路分别与稳压管Z1的负极和时基振荡电路相连接，所述时基振荡电路与传感器电路相连接，所述稳压管Z1与电容C1并联，且稳压管Z1的正极分别与整流电路的直流输出端的第二端、时基振荡电路及传感器电路相连接。

在设计使用时，将变压器T的初级端接入到220V交流电源上，220v交流电经变压器T降压后利用整流电路及滤波电路进行全波整流并滤波处理后得到无纹波的电源并利用开关电路后经稳压管Z1稳压后为时基振荡电路提供所需的稳定工作电压，电容C1进一步起到滤波的作用，传感器电路对周围环境的湿度进行检测，而后利用时基振荡电路处理后利用时基振荡电路内专门设置的显示电路进行显示，从而使用户能够及时知晓此处的湿度值信息；所述开关电路用于将电源滤波电路输出的电源接入到时基振荡电路内，或断开时基振荡电路的供电。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述整流电路内设置有二极管D4、二极管D5、二极管D6及二极管D7，二极管D4的正极和二极管D6的正极共接且构成直流输出端的一端，二极管D5和二极管D7的负极共接且构成直流输出端的另一端；二极管D6的负极与二极管D7的正极共接且构成交流输入端的一端，二极管D4的负极和二极管D5的正极共接且构成交流输入端的另一端。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述二极管D5的负极为直流输出端的第一端，二极管D4的正极为直流输出端的第二端；所述滤波电路内设置有滤波电容C6，且滤波电容C6的第一端与二极管D5的负极相连接，滤波电容C6的第二端与二极管D4的正极相连接。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述时基振荡电路内设置有时基芯片U1、比较电路、发光二极管D1、倍压电路、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R3、电阻R4，所述电容C1与比较电路相并联，比较电路通过发光二极管D1与倍压电路相连接，所述倍压电路通过电容C3与时基芯片U1的3脚相连接，且时基芯片U1的3脚连接电容C4的第一端，电容C4的第二端与电容C5的第二端相连接，电容C5的第一端与时基芯片U1的5脚相连接，所述时基芯片U1的8脚分别与开关电路和电阻R3的第一端相连接，电阻R3的第二端分别与电阻R4的第一端和时基芯片U1的7脚相连接，电阻R4的第二端分别与时基芯片U1的2脚和传感器电路的第一端相连接，传感器电路的第二端与电容C5的第二端相连接，优选的时基芯片U1采用555系列时基芯片，进一步的时基芯片优选采用NE555时基芯片。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述比较电路内设置有电阻R2、电位器W1，电阻R2的第一端和开关电路相连接，电阻R2的第二端与电位器W1的第一固定端相连接，电位器W1的可调端与发光二极管D1相连接，电位器W1的第二固定端与电容C5的第二端相连接。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述倍压电路内设置有电容C2、二极管D2及二极管D3，电容C2的第一端分别同二极管D2的负极和发光二极管D1的非电位器W1连接端相连接，所述电容C2的第二端与二极管D3的正极及电容C4的第二端相连接，二极管D3的负极与二极管D2的正极和电容C3的第一端相连接。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述开关电路内设置有开关K1及电阻R1，所述开关K1的一端与电容C6的第一端相连接，且开关K1的另一端与电阻R1的第一端相连接，电阻R1的第二端与稳压管Z1的负极相连接。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极与电阻R2的第一端相连接，所述发光二极管D1的负极与电位器W1的可调端相连接。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述时基芯片U1的1脚与电容C5的第二端相连接，时基芯片U1的2脚和6脚相连接，时基芯片U1的4脚和8脚相连接。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述传感器电路内设置有湿度传感器CGQ，湿度传感器CGQ的第一端与时基芯片U1的2脚相连接，且湿度传感器CGQ的第二端与电容C5的第二端相连接，所述湿度传感器CGQ优选采用电容式湿度传感器。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：设置有变压器T、整流电路、滤波电路及湿度检测处理电路；所述变压器T的初级端与220V交流电源相连接，且变压器T的次级端与整流电路的交流输入端相连接，整流电路的直流输出端与滤波电路相并联，且滤波电路与湿度检测处理电路相连接；所述湿度检测处理电路内设置有开关电路、稳压管Z1、电容C1、时基振荡电路及传感器电路，整流电路的直流输出端的第一端通过开关电路分别与稳压管Z1的负极和时基振荡电路相连接，所述时基振荡电路与传感器电路相连接，所述稳压管Z1与电容C1并联，且稳压管Z1的正极分别与整流电路的直流输出端的第二端、时基振荡电路及传感器电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述整流电路内设置有二极管D4、二极管D5、二极管D6及二极管D7，二极管D4的正极和二极管D6的正极共接且构成直流输出端的一端，二极管D5和二极管D7的负极共接且构成直流输出端的另一端；二极管D6的负极与二极管D7的正极共接且构成交流输入端的一端，二极管D4的负极和二极管D5的正极共接且构成交流输入端的另一端。

3.根据权利要求2所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述二极管D5的负极为直流输出端的第一端，二极管D4的正极为直流输出端的第二端；所述滤波电路内设置有滤波电容C6，且滤波电容C6的第一端与二极管D5的负极相连接，滤波电容C6的第二端与二极管D4的正极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：在所述时基振荡电路内设置有时基芯片U1、比较电路、发光二极管D1、倍压电路、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R3、电阻R4，所述电容C1与比较电路相并联，比较电路通过发光二极管D1与倍压电路相连接，所述倍压电路通过电容C3与时基芯片U1的3脚相连接，且时基芯片U1的3脚连接电容C4的第一端，电容C4的第二端与电容C5的第二端相连接，电容C5的第一端与时基芯片U1的5脚相连接，所述时基芯片U1的8脚分别与开关电路和电阻R3的第一端相连接，电阻R3的第二端分别与电阻R4的第一端和时基芯片U1的7脚相连接，电阻R4的第二端分别与时基芯片U1的2脚和传感器电路的第一端相连接，传感器电路的第二端与电容C5的第二端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述比较电路内设置有电阻R2、电位器W1，电阻R2的第一端和开关电路相连接，电阻R2的第二端与电位器W1的第一固定端相连接，电位器W1的可调端与发光二极管D1相连接，电位器W1的第二固定端与电容C5的第二端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：在所述倍压电路内设置有电容C2、二极管D2及二极管D3，电容C2的第一端分别同二极管D2的负极和发光二极管D1的非电位器W1连接端相连接，所述电容C2的第二端与二极管D3的正极及电容C4的第二端相连接，二极管D3的负极与二极管D2的正极和电容C3的第一端相连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述开关电路内设置有开关K1及电阻R1，所述开关K1的一端与电容C6的第一端相连接，且开关K1的另一端与电阻R1的第一端相连接，电阻R1的第二端与稳压管Z1的负极相连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述电容C1采用电解电容，且电容C1的正极与电阻R2的第一端相连接，所述发光二极管D1的负极与电位器W1的可调端相连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述时基芯片U1的1脚与电容C5的第二端相连接，时基芯片U1的2脚和6脚相连接，时基芯片U1的4脚和8脚相连接。

10.根据权利要求4-9任一项所述的一种基于全波整流设计的湿度检测系统，其特征在于：所述传感器电路内设置有湿度传感器CGQ，湿度传感器CGQ的第一端与时基芯片U1的2脚相连接，且湿度传感器CGQ的第二端与电容C5的第二端相连接。