CN204758030U - 一种温湿度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可以用来远程监控仓库、车间、大棚或实验室等地方温湿度的传感器。温湿度由温湿度采集模块采集进来，数据由无线传输模块通过附近的无线路由上传到云端，手机通过上网可以监控实时的温湿度数据。该温湿度传感器分为温湿度采集和无线传输两个模块。其湿度采集部分由电容式湿度探头和由电压比较器组成的多谐震荡电路组成，温度采集部分由LM35温度传感器组成。无线传输部分采用Marvell？EZ-Connect无线物联网平台芯片解决方案。温湿度传感器的电源由锂电池提供。该传感器体积小，功耗低，能够实时远程监控相关区域的温湿度，具有一定程度的防水防尘防腐蚀能力，对温湿度的远程监控具有很大的实用价值。

Description

一种温湿度传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，更具体地，涉及一种用于温湿度传感器。

背景技术

湿度，一般指的是空气中的水蒸气含量。周围环境湿度对人们的生活和社会中工农业的生产，以及自然界中动物、植物的生存和生长有着重要的影响。现在，湿度的测量、控制等相关技术在很多国家获得了极为广泛的应用，比如气象，军事，农业，工业(纺织，电子，食品)，建筑，医疗、家用电器等方面。

高分子电容式湿敏元件作为第三代湿敏元件的代表，由于具有测湿范围宽、响应速度快、温漂小、互换性好、稳定性好、使用方便等优点，已经得到了广泛的应用。由于这类湿敏元件的容值一般都很小，其信号很容易被噪声淹没,所以找到一种有效的湿度采集电路是影响电子式湿度传感器品质好坏的关键因素。目前常见的多谐振荡电路有用同型号三极管组成的多谐振荡电路、用互补三极管组成的振荡电路、用555定时器组成的振荡电路和用集成运算放大器组成的多谐振荡电路。由三极管组成的多谐振荡电路通常会将湿度探头的电容信号转变成频率不变占空比变化的方波，通过直接滤波就可以得到电压，但这两种电路采集的精度往往不高。在低频范围(10Hz-10KHz)内，我们常选用由555定时器和由集成运放组成的多谐振荡电路。但是当频率达到10KHz以上时，由555定时器或运放组成的多谐振荡电路，会出现稳定度不高、温漂大等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以在手机上远程监控温湿度的温湿度传感器，传感器通过锂电池供电，通过无线路由器接入到网络，将数据上传到云端，手机终端通过上网访问云端的数据就可以实时远程的监控相关区域的温湿度。该传感器硬件结构简单、成本较低、工作运行稳定，功耗低，环境适应性强，部署方便，对解决温湿度的远程监控问题有很大的实用价值。

本问题的技术方案是这样实现的，首先通过温湿度采集模块将温湿度实时采集进来，接着通过无线传输模块通过附近无线路由器将温湿度数据上传到云端。手机通过访问云端获取实时的温湿度值。

本实用新型提供了一种温湿度传感器，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用NationalSemiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。

在本实用新型的一个实施例中，所述无线传输模块使用MarvellEZ-Connect无线物联网平台芯片解决方案。

在本实用新型的一个实施例中，还包括锂电池电源，用于为所述传感器的各部件供电。

在本实用新型的一个实施例中，所述传感器通过无线传输模块与附近无线路由器进行配对，利用无线网络将数据上传到云端，以使手机远程读取数据，方便实时查看温湿度数据。

在本实用新型的一个实施例中，传感器外壳覆盖一层防水透气膜。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于采用了精密的湿度采集电路、低功耗的物联网解决方案、可充电的锂电池供电、防水透气膜的保护外壳，能够取得湿度采集精度稳定度高、温湿度实时远程监控、部署方便、功耗低、环境适应性强等有益效果。

附图说明

图1是本实用新型用于实现远程监控温湿度的传感器的结构示意图；

图2是温湿度传感器所采用的湿度采集电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，所述传感器分为两个模块，即温湿度采集模块和无线传输模块。其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，精度高，防水，温漂小。如图2所示，所述湿度采集电路采用了由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路。温度传感器采用NationalSemiconductor所生产的LM35。所述传感器的控制芯片采用ST的STM8S103FP6。

本实用新型采用的由集成电压比较器组成的多谐频率振荡电路稳定度高、温漂小，生成的方波前后沿波形陡峭，振荡频率仅与构成充放电回路的电容、电阻值有关，而与所用电压比较器特性无关，可以很好的提高的湿度采集的精度和稳定性。

现在是一个万物互连的时代，手机将会成为连接一切的终端。将传感器的数据传到手机，才可以更方便的监控温湿度。现在的网络已经相当普及，很多地方都有无线路由器。要实现对传感器的数据进行远程监控，只要将传感器采集的数据通过无线路由器上传到网络，存放在云端中，手机通过无线网络对云端数据进行访问，就可以实现对数据的读取。

本实用新型中所述无线传输模块采用了MarvellEZ-Connect解决方案，主控芯片采用88MC200-NAP2高集成度低功耗微控制器。88MC200芯片采用ARMCortexM3核心，运行速度200M，内置1MFlashROM和512KRAM。传感器的Wi-Fi通讯芯片采用Marvell88W8801-NMD2SoC芯片，芯片支持2.4G频段802.11n无线协议。主控板背面有电源控制开关按键和2.4GWi-Fi板载天线。

由于传感器没有显示屏，通过无线将数据传输到云端，在手机上读取温湿度值。这样可以大大减少传感器的功耗。

用来监控湿度的地方，有一些是潮湿灰尘腐蚀比较大的地方，现在的温湿度传感器基本没做保护，很容易被污染腐蚀影响寿命。防水透气膜防尘防水但是可以让水汽透过去。将其覆盖在传感器外壳外，能够很好的对传感器进行保护但不影响传感器的功能。所以进一步地，可以在所述传感器的外面覆盖一层防水透气膜，做到防水防尘防腐蚀的功能，能够在较为恶劣的环境中使用。

现在市场上的湿度传感器，大都采用干电池供电，做的体积比较大而且不环保。所以进一步地，所述传感器中，整个模块采用锂电池供电，锂电池接口加TVS管和稳压管保护。芯片的电源输入端口加10uf的滤波电容，防止杂波的干扰。传感器采用锂电池供电，可反复充电，同时和传统的干电池供电方案相比还缩小了产品的体积。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种温湿度传感器，其特征在于，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用NationalSemiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。

2.如权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于，所述无线传输模块使用MarvellEZ-Connect无线物联网平台芯片解决方案。

3.如权利要求1或2所述的温湿度传感器，其特征在于，还包括锂电池电源，用于为所述传感器的各部件供电。

4.如权利要求1或2所述的温湿度传感器，其特征在于，所述传感器通过无线传输模块与附近无线路由器进行配对，利用无线网络将数据上传到云端，以使手机远程读取数据，方便实时查看温湿度数据。

5.如权利要求1或2所述的温湿度传感器，其特征在于，传感器外壳覆盖一层防水透气膜。