CN209640277U - 一种用于环境温湿度及氧含量检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，包括PCB电路板上设置有防水防尘检测气室，所述防水防尘检测气室中设置有温湿度传感器和电化学氧气传感器，所述电化学氧气传感器通过传感器驱动器触发动作，所述传感器驱动器在向电化学氧气传感器发送触发信号同时，接收电化学氧气传感器反馈的检测信号，并将检测信号反馈至高精度模数转换器进行模数转换后导入精密模拟微控制器中，所述精密模拟微控制器与数据输出接口连接，通过数据输出接口将数据从精密模拟微控制器中导出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环境温度、氧含量检测装置，具体涉及一种用于环境温湿度及氧含量检测器。
背景技术
SF6断路器具有开断能力强、电气寿命长、断口电压高、结构简单及少维护等优点,近年来在高电压领域得到了越来越广泛的应用。然而SF6电器设备在运行时,不可避免地会发生电器设备内SF6气体向外泄漏而导致密度下降的现象。有关统计资料表明,在SF6断路器的故障中,SF6气体泄露占38％。而在SF6气体泄漏的同时，电器设备外部潮气也会渗透进电器设备内部,引起设备内SF6气体中水份含量的增加。当SF6气体中水份含量过高时,会使高压电器设备运行存在安全隐患,这主要表现在：SF6气体在电弧作用下的分解物遇水时会发生化学反应生成具有强腐蚀性的HF和H2SO3等,会腐蚀损坏绝缘件，并随SF6气体一同向外泄漏，危害人体健康，还增加了环境中的温室效应；在温度降低时SF6中的水蒸汽可能形成凝露,使绝缘件表面绝缘强度显著降低甚至出现闪络。按照GB/T8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》规定,在电气设备充气前和运行中必须对SF6气体进行质量监督和管理,保证电气设备的安全运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现阶段测量环境中的温度、湿度、氧含量比较单一，数据输出方式单一，没有多样化的设计构造进行温湿度和氧气含量的集成检测，设备使用专业性，目的在于提供一种用于环境温湿度及氧含量检测器，解决上述的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，包括PCB电路板上设置有防水防尘检测气室，所述防水防尘检测气室中设置有温湿度传感器和电化学氧气传感器，所述电化学氧气传感器通过传感器驱动器触发动作，所述传感器驱动器在向电化学氧气传感器发送触发信号同时，接收电化学氧气传感器反馈的检测信号，并将检测信号反馈至高精度模数转换器进行模数转换后导入精密模拟微控制器中，所述精密模拟微控制器与数据输出接口连接，通过数据输出接口将数据从精密模拟微控制器中导出。
防水防尘检测气室测量被测气体空间，所述温湿度传感器为是单片、多用途的智能传感器，包含基于湿敏电容器的微型相对湿度传感器和基于带隙电路的微型温度传感器能输出经过校准的相对湿度和温度的串行数据。当被测空间内的气体流入防水防尘检测气室时，温湿度传感器启动对腔室内的气体进行检测，而电化学氧气传感器在接收到传感器驱动器的触发信号后启动，对防水防尘检测气室内的氧气含量进行检测，检测完毕后，将数据反馈至传感器驱动器，由传感器驱动器发送至高精度模数转换模块进行模数转换。在将模拟量的温度、湿度、氧气含量数据转化成为数字信号后，由精密模拟微控制器进行编码，只有这样在发送后用户接收的才是可以被识别的数据，编码完成后即可以通过数据输出接口将数据导出。
进一步地，所述PCB电路板上还设置有电压源，所述电压源同时向传感器驱动器、高精度模数转换器和精密模拟微控制器提供能源。所述电压源采用基准电压源，所述基准电压源选用0～10V的基准电压源，能够提供低漂移、超稳定、低噪声的基准电压。
进一步地，所述数据输出接口为无线数据输出接口，该接口将串口数据转换为无线网络数据，在将无线网络数据传输至服务器中。即WIFI模块接口是将串口数据转换成无线网络数据，从而可以实现用户设备连接无线网络可以直接获取这些串口数据。
进一步地，所述精密模拟微控制器采用ARM CortexTM-M3处理器。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型一种用于环境温湿度及氧含量检测器，系统中不再使用传统设计需要的多路转换开关、A/D转换器及信号调理电路，系统结构紧凑和简单，传感器能测量同一位置的相对湿度和温度；
2、本实用新型一种用于环境温湿度及氧含量检测器，检测器使用寿命长，具有优良的化学稳定性，而且不易受CO2的干扰与影响；
3、本实用新型一种用于环境温湿度及氧含量检测器，采用高精度模数转换器，ADC获得检测通道与电压比通道的幅度其比值与氧气浓度成正比。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型各装置连接示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-温湿度传感器，2-防水防尘检测气室，3-电化学氧气传感器，4-PCB电路板，5-传感器驱动器，6-高精度模数转换器，7-电压源，8-精密模拟微控制器，9-数据输出接口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，包括PCB电路板4上设置有防水防尘检测气室2，所述防水防尘检测气室2中设置有温湿度传感器1和电化学氧气传感器3，所述电化学氧气传感器3通过传感器驱动器5触发动作，所述传感器驱动器5在向电化学氧气传感器3发送触发信号同时，接收电化学氧气传感器3反馈的检测信号，并将检测信号反馈至高精度模数转换器6进行模数转换后导入精密模拟微控制器8中，所述精密模拟微控制器8与数据输出接口9连接，通过数据输出接口9将数据从精密模拟微控制器8中导出。
所述湿度传感器优选为SHT15温湿度传感器，所述SHT15温湿度传感器1是单片、多用途的智能传感器，包含基于湿敏电容器的微型相对湿度传感器和基于带隙电路的微型温度传感器，14位的A/D转换器和2线串行接口。能输出经过校准的相对湿度和温度的串行数据,系统中不再使用传统设计需要的多路转换开关、A/D转换器及信号调理电路，系统结构紧凑和简单，传感器能测量同一位置的相对湿度和温度。所述电化学氧气传感器选用KE-25电化学氧气传感器，该传感器是一种独特的、日本于1985年开发成功的原电池式氧气传感器，使用寿命长，具有优良的化学稳定性，而且不易受CO2的干扰与影响，这两种传感器的安装方式和如何进行连接都是目前比较成熟的技术，安装人员可以参考黑龙江八一农垦大学李敏孟臣的《数字式温湿度传感器SHT15及其应用》中有详细安装教学，另外KE-25电化学氧气传感器是非常现有的安装方式，在此也不多做赘述。
本实用新型对环境的温度、湿度、氧气测量，输出被测环境中空气的温度、湿度、氧气含量数据。所述氧传感器驱动器5，外置检测气室焊接于PCB板提高氧传感器输出信号的线性度，所述高精度模数转换器6，ADC获得检测通道与电压比通道的幅度其比值与氧气浓度成正比。
传感器驱动器的触发方式有两种，一种是定时触发，传感器驱动器内置的定时开关进行定时触发，如同专利号：CN97197666.X中的技术相同，另一种是同步触发，在温湿度传感器启动时，同时通过传感器驱动器向电化学氧气传感器发送触发信号。
所述PCB电路板4上还设置有电压源7，所述电压源7同时向传感器驱动器5、高精度模数转换器6和精密模拟微控制器8提供能源。所述电压源7采用基准电压源，所述基准电压源选用0～10V的基准电压源，能够提供低漂移、超稳定、低噪声的基准电压。基准电压源向各个模块提供能源，因为高精度的需求，需要提供稳定的电压，防止在信号传输过程中造成数据失真。
所述数据输出接口9为无线数据输出接口，该接口将串口数据转换为无线网络数据，在将无线网络数据传输至服务器中。
所述精密模拟微控制器8采用ARM CortexTM-M3处理器。该型号具有32位处理器、6个差分通道、单通道24位ADC、单通道12位DAC、功耗1.0mA、290μA/MHz，能够让整个检测器构建精确、稳定的系统。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，包括PCB电路板(4)上设置有防水防尘检测气室(2)，所述防水防尘检测气室(2)中设置有温湿度传感器(1)和电化学氧气传感器(3)，所述电化学氧气传感器(3)通过传感器驱动器(5)触发动作，所述传感器驱动器(5)在向电化学氧气传感器(3)发送触发信号同时，接收电化学氧气传感器(3)反馈的检测信号，并将检测信号反馈至高精度模数转换器(6)进行模数转换后导入精密模拟微控制器(8)中，所述精密模拟微控制器(8)与数据输出接口(9)连接，通过数据输出接口(9)将数据从精密模拟微控制器(8)中导出。
2.根据权利要求1所述的一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，所述PCB电路板(4)上还设置有电压源(7)，所述电压源(7)同时向传感器驱动器(5)、高精度模数转换器(6)和精密模拟微控制器(8)提供能源。
3.根据权利要求2所述的一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，所述电压源(7)采用基准电压源，所述基准电压源选用0～10V的基准电压源，能够提供低漂移、超稳定、低噪声的基准电压。
4.根据权利要求1所述的一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，所述数据输出接口(9)为无线数据输出接口，该接口将串口数据转换为无线网络数据，在将无线网络数据传输至服务器中。
5.根据权利要求1所述的一种用于环境温湿度及氧含量检测器，其特征在于，所述精密模拟微控制器(8)采用ARM CortexTM-M3处理器。
Priority Applications (1)
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| CN201920265962.8U CN209640277U (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种用于环境温湿度及氧含量检测器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201920265962.8U CN209640277U (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种用于环境温湿度及氧含量检测器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209640277U true CN209640277U (zh) | 2019-11-15 |
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ID=68495034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201920265962.8U Active CN209640277U (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种用于环境温湿度及氧含量检测器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209640277U (zh) |
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2019
- 2019-03-01 CN CN201920265962.8U patent/CN209640277U/zh active Active
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