CN202230046U

CN202230046U - 一种湿敏元件参数测试系统

Info

Publication number: CN202230046U
Application number: CN2011203747422U
Authority: CN
Inventors: 张小水; 钟克创; 肜建娜; 王航; 刘占群; 马振超; 张宏伟
Original assignee: WEISHENG ELECTRONICS TECH Co Ltd ZHENGZHOU
Current assignee: WEISHENG ELECTRONICS TECH Co Ltd ZHENGZHOU
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2021-09-30

Abstract

本实用新型公开的一种湿敏元件参数测试系统，包括：湿度源，用于模拟湿敏元件的工作环境，将模拟正弦波发生电路输出的正弦波加载到所述湿敏元件上，对所述湿敏元件的湿度信息进行转换，输出感知环境中湿度信息转换来的模拟电流信号；信号放大电路，用于将所述模拟电流信号进行信号变换，将所述信号变换后的模拟电流信号进行交流放大；测试系统电路，用于通过对所述交流放大后的模拟电流信号进行数据处理，以得到所述湿敏元件的测试参数。本实用新型结合湿度发生、检测、数据采集、分析、显示于一体的湿敏元件参数测试系统，从而快速准确的得到湿敏元件的电阻值或电容值，提高了湿敏元件的开发和生产效率，也使得在测试过程中人力与物力成本降低。

Description

一种湿敏元件参数测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试领域，更具体的说，是涉及一种湿敏元件参数测试系统。

背景技术

空气湿度与人类关系密切，人们的日常生活和生产活动以及动植物的生长和生存，都与周围环境的湿度息息相关，从日常生活、家电、交通到医疗、气象、工农业都需要进行湿度测量，例如：为防止库中的粮食、武器弹药、金属材料等物品霉烂、生锈，必须保证在干燥的环境中；而水果、种子、肉类等又需要保证在一定湿度的环境中，这些都须对湿度进行测量与控制；茶叶、烟草等加工各类纺织企业更离不开对湿度的控制；在家电上湿度测量广泛应用于空调机、微波炉、摄像机等电器。在农业生产中也大有作为，果园、大棚蔬菜(蔬菜大棚的湿度需要控制在70％RH以上)等种植都需对湿度进行监控。

目前在湿敏元件的研究与生产过程中，需要对湿敏元件的参数测试进行大量的测试与计算，而这些工作大部分是重复和繁琐的，而测试手段还停留在手工测试阶段，存在很多问题，使工作人员处于繁琐的数据测试、分析和计算中，处理方式的低效率和检测电路精度不高，在很大程度上制约了湿敏元件的开发和生产，也使得现有技术中湿敏元件参数测试的工作在人力和物力上成本消耗过大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种湿敏元件参数测试系统，以克服现有技术中由于参数测试的大量工作由人工进行分析和计算，处理方式的低效率和检测电路精度不高，制约湿敏元件的开发和生产的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种湿敏元件参数测试的系统，包括：

湿度箱，用于模拟湿敏元件的工作环境，将模拟正弦波发生电路输出的正弦波加载到所述湿敏元件上，对所述湿敏元件的湿度信息进行转换，输出感知环境中湿度信息转换来的模拟电流信号；

与所述湿度源相连，用于将所述模拟电流信号进行信号变换，将所述信号变换后的模拟电流信号进行交流放大的信号放大电路；

与所述信号放大电路相连，用于通过对所述交流放大后的模拟电流信号进行数据处理，以得到所述湿敏元件的测试参数的测试系统电路。

其中，所述湿敏源输出的模拟电流信号为所述湿敏元件感知环境中湿度信息的湿度电流信号。

其中，所述信号变化模块包括：

与所述湿度源相连，用于将所述模拟电流信号进行信号放大的信号放大模块；

与所述信号放大模块相连，用于将所述放大的信号进行积分、放电的时间计算的全波积分电路模块。

其中，所述测试系统包括：

与所述信号放大电路相连，用于通过对程控全波积分测量电路进行数据处理，得到所述湿敏元件的电阻值或电容值的测试系统模块；

与所述测试系统模块相连，用于将所述得到的湿敏元件的电阻值或电容值通过通讯接口电路传送给处理器的数据传输模块。

其中，该系统还包括：

与所述数据传输模块相连，用于将所述湿敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示的测试结果显示模块。

其中，所述湿度箱内设有为湿度箱补偿饱和盐溶液的溶液盒，用于对湿度箱进行饱和盐溶液的补偿。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种湿敏元件参数测试系统，能够将湿度发生、检测、数据采集、分析、显示集于一体的湿敏元件测试系统，将繁琐操作和计算处理改为智能化处理，提高了湿敏元件的开发和生产效率和检测精度，同时也使得测试过程中的人力和物力成本的降低。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种湿敏元件测试系统组图；

图2为本实用新型实施例公开的基于单片机上的湿敏元件参数测试系统构成图；

图3为本实用新型实施例公开的基于DSP上的湿敏元件参数测试系统构成图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种湿敏元件参数测试系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

一种湿敏元件参数测试系统，请参阅附图1，为本实用新型实施例公开的一种湿敏元件参数测试系统组图；包括：湿度箱(101)，用于模拟湿敏元件的工作环境，将模拟正弦波发生电路输出的正弦波加载到所述湿敏元件上，对所述湿敏元件的湿度信息进行转换，输出感知环境中湿度信息转化来的模拟电流信号；信号放大电路(102)，用于将所述模拟电流信号进行信号变换，将所述信号变换后的模拟电流信号进行交流放大；测试系统电路(103)，用于通过对所述交流放大后的模拟电流信号进行数据处理，以得到所述湿敏元件的测试参数。

其中湿度箱内设有用于为湿度箱补偿饱和盐溶液的湿度箱补偿溶液盒。

依照湿敏元件类型设计信号采集电路，制成湿敏元件测试板(插接湿敏元件)，依照测试板规格及湿敏元件信号特征制作测试台(为测试板提供连接口及提供电压等工作条件)，测试台上配有专用的湿度箱，通过真空橡皮密封使气箱内测试气体与外界隔离，是一个以有机玻璃制作的，体积已知的长方体容器，是为配置特定湿度气体使用的，湿度箱的设计采用饱和盐溶液法来进行，设计湿度箱内的空气和饱和盐溶液的占空比为4∶1，主测量箱为40×40×20cm³的长方体结构，为使箱内湿度均匀，把饱和盐溶液槽平均分为四个(每个体积为1600cm³)，分别设置在容器内部的四周。由于考虑到要提高饱和盐溶液的挥发性，需要上表面积足够大，所以将内槽的形状设计为倒梯形，用以提高水分的挥发。

由于将电路板直接放入测试箱内会导致数值不平稳，故设计一个缓冲系统，此缓冲系统同样需要满足4∶1的占空比，而且缓冲体得宽度必须容下测试电路板，所以设计成20×20×13cm³长方体。底部20×20×3cm³的体积部分为放置饱和盐溶液，已达到整个缓冲系统的占空比为4∶1。此缓冲系统与测试箱体底部合并，共同组成整个湿度发生源装置。

将模拟正弦波发生电路输出的正弦波加载到所述湿敏元件上，对所述湿敏元件的湿度信息进行转换，输出感知环境中湿度信息转化来的模拟电流信号；信号变换电路，用于将模拟电流信号进行信号放大，输出解调与滤波后的电流信号，感知环境信息转化来的模拟电流信号为不稳定及掺杂有一些不需要的信号波，所以要通过信号变换电路对所得到的模拟电流信号进行解调和滤波，并且对模拟电流信号进行交流放大，得到实验所需要的电流信号。程控积分测量电路对输入的电流信号进行整合，对积分电路的分析和对放电时间进行的数据分析。测试系统电路为基于单片机的测试装置或基于DSP的测试装置，通过两个测试装置对程控全波积分测试电路进行数据处理，得到所述湿敏元件的电阻式或电容值；将得到的湿敏元件的电阻值或电容值通过通讯接口电路传送给处理器；以通讯接口电路为RS232通讯接口或USB通讯接口电路进行数据的通信，将测试数据输入到处理器，对其数据进行处理，并将得到的信息添加到数据库中。将湿敏元件的测试参数以文字、图形动态的在计算机人机交互界面上进行显示。

由上述的装置，本实用新型公开的湿敏元件参数测试的系统适用于检测的湿敏元件包含但不限于检测高分子电阻式、氯化锂电阻式、无机陶瓷材料电阻式、高分子电容式湿敏元件，此湿敏元件参数测试方法包含但不限于每批次所检测的元件在128只。

本实施例能够结合湿度发生、检测、数据采集、分析、显示于一体的湿敏元件参数测试系统，从而快速准确的得到湿敏元件的电阻值和电容值，提高了湿敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本低降低。

请参阅附图2，为本实用新型公开的基于单片机上的湿敏元件参数测试系统构成图，包括：正弦波交流电路(201)，用于生成交流正弦波电信号；通道选择开关(202)，用于选择测试的湿敏元件；湿度源及传感器(203)，用于模拟湿敏元件的测试环境；信号放大电路(204)，用于将模拟电压信号进行信号放大；全波积分测量电路(205)，用于由单片机以定时中断方式控制，通过对程控全波积分电路的积分、放电的时间进行数据处理得到湿敏元件的电阻值或电容值；选用RS232通讯接口(206)进行单片机电路(207)与处理器(208)的连接。

在上述方案中，单片机可以采用测量误差跟踪修正技术减小测量误差，提高检测精度。

请参阅附图3，为本实用新型公开的基于DSP上的湿敏元件参数测试系统构成图，包括：正弦波交流电路(301)，用于生成交流正弦波电信号；通道选择开关(302)，用于选择测试的湿敏元件；湿度源及传感器(303)，用于模拟湿敏元件的测试环境；信号放大电路(304)，用于将模拟电压信号进行信号放大；全波积分测量电路(305)，用于由DSP系统电路以过采样方式进行A/D转换，以提高A/D转换精度增加性噪比，选用USB通讯电路(306)进行DSP系统电路(307)与处理器(308)的连接。

在上述方案中，DSP系统电路中DSP芯片具有很高的处理速度，可以采用数字滤波技术、过采样技术消除干扰噪声，测试系统具有较高的精确度和抗干扰能力，另外，基于DSP的测试系统的设计方案使用的模拟电路较少，测量结果稳定性好。

综上所述：这种湿敏元件参数测试系统，可以提高湿敏元件参数测试的准确性、便捷性，从而快速准确的得到湿敏元件的电阻值和电容值，提高了湿敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本低降低。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种湿敏元件参数测试的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述湿敏源输出的模拟电流信号为所述湿敏元件感知环境中湿度信息的湿度电流信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号变化模块包括：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试系统包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述湿度箱内设有为湿度箱补偿饱和盐溶液的溶液盒，用于对湿度箱进行饱和盐溶液的补偿。