CN219244678U - 一种微型温湿压噪声一体传感器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种微型温湿压噪声一体传感器，包括数字信号收发，数字信号收发连接有数据处理器，数据处理器连接有信号放大器和温度湿度大气压采集，信号放大器连接有模拟量采集器。具有以下优点：集成了温度、湿度、大气压、噪声测量的一体式传感器，传感器整体外观尺寸较小，解决了部分环境空间不适用的问题。具有较高的EMC鲁棒性，使用高精度封装技术整体封装，测量精度较高，各传感器测量数据相互校准补偿，稳定性强，响应速度极快，外部设计了数字传输电路，提高了传感器数据传输的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型是一种微型温湿压噪声一体传感器，属于电子元器件技术领域。
背景技术
传统的温度，湿度，大气压，噪声传感器均采用各式分立传感器测量，种类繁多，测量精度和准确性良莠不齐，使用过程中经常面临精度差，响应时间长，稳定性差，功耗高，体积大等问题。而市场需求又经常需要其使用在低功耗，高稳定性，小体积的场所，虽然也有部分传感器可以满足使用要求，但是也存在成本偏高的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种微型温湿压噪声一体传感器，集成了温度、湿度、大气压、噪声测量的一体式传感器，传感器整体外观尺寸较小，解决了部分环境空间不适用的问题。具有较高的EMC鲁棒性，使用高精度封装技术整体封装，测量精度较高，各传感器测量数据相互校准补偿，稳定性强，响应速度极快，外部设计了数字传输电路，提高了传感器数据传输的稳定性。
为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种微型温湿压噪声一体传感器，包括数字信号收发，数字信号收发连接有数据处理器，数据处理器连接有信号放大器和温度湿度大气压采集，信号放大器连接有模拟量采集器；
所述数字信号收发用于与指定设备进行数据通信，数据处理器对收发的数字信号，模拟信号等外部信号进行处理和控制，模拟量采集器采集周围环境里的微弱模拟信号并传输到信号放大器，信号放大器对传输过来的模拟信号进行放大优化，温度湿度大气压传感器采集周围环境里的温度湿度大气压信号并转换成数字信号传输给数据处理器。
进一步的，所述数据处理器包括MCU芯片U3，MCU芯片U3用于数据的处理及控制各模块工作。
进一步的，所述温度湿度大气压采集包括温度湿度大气压采集传感器U1，温度湿度大气压采集传感器U1的3脚连接有电阻R1一端和MCU芯片U3的17脚，温度湿度大气压采集传感器U1的4脚连接有电阻R2一端和MCU芯片U3的16脚，电阻R1另一端、电阻R2另一端和温度湿度大气压采集传感器U1的2脚接3V3电源。
进一步的，所述数字信号收发包括485通信芯片，485通信芯片的1脚连接有电阻R12一端，电阻R12另一端连接有芯片U3的10脚，485通信芯片的2脚和3脚连接有电阻R13一端和三极管Q1的集电极，电阻R13另一端接3V3电源，三极管Q1的基极连接有电阻R15一端，电阻R15另一端连接有芯片U3的9脚，三极管Q1的发射极接地。
进一步的，所述模拟量采集器包括噪声采集传感器M1C1，噪声采集传感器M1C1的4脚连接有电容C11一端，并接3V3电源，电容C11另一端接地，噪声采集传感器M1C1的1脚连接有电容C10一端，电容C10另一端连接有信号放大器。
进一步的，所述信号放大器包括运放U4，运放U4的3脚连接有电阻R7一端、电阻R6一端和电容C7一端，电阻R7另一端连接有电容C10另一端，电容C7另一端和电阻R6另一端连接有运放U4的4脚，运放U4的5脚连接有电容C9一端，并接3V3电源，电容C9另一端接地，运放U4的1脚连接有电阻R8一端、电阻R9一端和电容C12一端，电阻R8另一端接3V3电源，电阻R9另一端、电容C12另一端和运放U4的2脚接地，运放U4的4脚连接有MCU芯片U3的13脚。
进一步的，所述微型温湿压噪声一体传感器还包括DC/DC电源稳压芯片U2，DC/DC电源稳压芯片U2的3脚连接有电阻R4一端、电容C6一端和电阻R3一端，电阻R3另一端接地，电容C6另一端和电阻R4另一端接3V3电源，DC/DC电源稳压芯片U2的1脚连接有电容C1一端，DC/DC电源稳压芯片U2的6脚连接有电容C1另一端、稳压二极管D1一端和电感L1一端，电感L1另一端连接有电容C3一端，并接3V3电源，电容C3另一端和稳压二极管D1另一端接地，DC/DC电源稳压芯片U2的5脚连接有电阻R5一端、电容C4一端和电容C5一端，并接12V电源，DC/DC电源稳压芯片U2的4脚连接有电阻R5另一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地，此部分用于给各个模块提供12V和3.3V电源。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
与现有的温度，湿度，大气压，噪声传感器相比本传感器具有多传感器集成封装体积较小，多测量参数相互校准补偿，测量数据更稳定，高精度封装技术使得传感器具有高EMC鲁棒性和测量精度，外部DC/DC直流稳压供电和传感器一起构成一个低功耗的测量系统，外部485数字信号传输电路使得数据传输更稳定，响应更迅速。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型中微型温湿压噪声一体传感器的结构框图；
图2-图7为本实用新型中微型温湿压噪声一体传感器的电路原理图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，一种微型温湿压噪声一体传感器，包括数字信号收发，数字信号收发连接有数据处理器，数据处理器连接有信号放大器和温度湿度大气压采集，信号放大器连接有模拟量采集器。
所述数字信号收发用于与指定设备进行数据通信，数据处理器对收发的数字信号，模拟信号等外部信号进行处理和控制，模拟量采集器采集周围环境里的微弱模拟信号并传输到信号放大器，信号放大器对传输过来的模拟信号进行放大优化，温度湿度大气压传感器采集周围环境里的温度湿度大气压信号并转换成数字信号传输给数据处理器。
如图2所示，所述数据处理器包括MCU芯片U3，MCU芯片U3用于数据的处理及控制各模块工作。
如图3所示，所述温度湿度大气压采集包括温度湿度大气压采集传感器U1，温度湿度大气压采集传感器U1的3脚连接有电阻R1一端和MCU芯片U3的17脚，温度湿度大气压采集传感器U1的4脚连接有电阻R2一端和MCU芯片U3的16脚，电阻R1另一端、电阻R2另一端和温度湿度大气压采集传感器U1的2脚接3V3电源。
如图4所示，所述数字信号收发包括485通信芯片，485通信芯片的1脚连接有电阻R12一端，电阻R12另一端连接有芯片U3的10脚，485通信芯片的2脚和3脚连接有电阻R13一端和三极管Q1的集电极，电阻R13另一端接3V3电源，三极管Q1的基极连接有电阻R15一端，电阻R15另一端连接有芯片U3的9脚，三极管Q1的发射极接地。
如图5所示，所述模拟量采集器包括噪声采集传感器M1C1，噪声采集传感器M1C1的4脚连接有电容C11一端，并接3V3电源，电容C11另一端接地，噪声采集传感器M1C1的1脚连接有电容C10一端，电容C10另一端连接有信号放大器。
所述信号放大器包括运放U4，运放U4的3脚连接有电阻R7一端、电阻R6一端和电容C7一端，电阻R7另一端连接有电容C10另一端，电容C7另一端和电阻R6另一端连接有运放U4的4脚，运放U4的5脚连接有电容C9一端，并接3V3电源，电容C9另一端接地，运放U4的1脚连接有电阻R8一端、电阻R9一端和电容C12一端，电阻R8另一端接3V3电源，电阻R9另一端、电容C12另一端和运放U4的2脚接地，运放U4的4脚连接有MCU芯片U3的13脚。
如图6所示，所述微型温湿压噪声一体传感器还包括DC/DC电源稳压芯片U2，DC/DC电源稳压芯片U2的3脚连接有电阻R4一端、电容C6一端和电阻R3一端，电阻R3另一端接地，电容C6另一端和电阻R4另一端接3V3电源，DC/DC电源稳压芯片U2的1脚连接有电容C1一端，DC/DC电源稳压芯片U2的6脚连接有电容C1另一端、稳压二极管D1一端和电感L1一端，电感L1另一端连接有电容C3一端，并接3V3电源，电容C3另一端和稳压二极管D1另一端接地，DC/DC电源稳压芯片U2的5脚连接有电阻R5一端、电容C4一端和电容C5一端，并接12V电源，DC/DC电源稳压芯片U2的4脚连接有电阻R5另一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地，此部分用于给各个模块提供12V和3.3V电源。
如图7所示，所述微型温湿压噪声一体传感器还包括接口P1，接口P1的1脚接+12V，接口P1的3脚连接有485通信芯片的7脚，接口P1的4脚连接有485通信芯片的6脚，微型温湿压噪声一体传感器还包括接口P2，接口P2的1脚接3V3电源，接口P2的2脚连接有MCU芯片U3的18脚，接口P2的3脚连接有MCU芯片U3的19脚。
模拟量采集器采集周围环境里的声音信号并转换成相对应的微弱的模拟信号，模拟信号经过高精度的信号放大器放大之后传输到数据处理器，模拟信号在数据处理器中经过模数转换器转化成可被处理器识别的数字信号，数据处理器对数字信号进行转化计算，校验，滤波之后生成噪声强度的数据值。温度湿度大气压传感器采集环境中的温度湿度大气压数据之后，经过校验，补偿分析之后综合给出温度湿度大气压值,采集的数据值经过串行通信协议传输到数据处理器，数据处理器接收各项数据参数之后，外部设备可通过485通信电路与传感器进行数据通信来获取数据。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (7)
1.一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：包括数字信号收发，数字信号收发连接有数据处理器，数据处理器连接有信号放大器和温度湿度大气压采集，信号放大器连接有模拟量采集器；
所述数字信号收发用于与指定设备进行数据通信，数据处理器对收发的数字信号、模拟信号外部信号进行处理和控制，模拟量采集器采集周围环境里的微弱模拟信号并传输到信号放大器，信号放大器对传输过来的模拟信号进行放大优化，温度湿度大气压传感器采集周围环境里的温度湿度大气压信号并转换成数字信号传输给数据处理器。
2.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述数据处理器包括MCU芯片U3，MCU芯片U3用于数据的处理及控制各模块工作。
3.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述温度湿度大气压采集包括温度湿度大气压采集传感器U1，温度湿度大气压采集传感器U1的3脚连接有电阻R1一端和MCU芯片U3的17脚，温度湿度大气压采集传感器U1的4脚连接有电阻R2一端和MCU芯片U3的16脚，电阻R1另一端、电阻R2另一端和温度湿度大气压采集传感器U1的2脚接3V3电源。
4.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述数字信号收发包括485通信芯片，485通信芯片的1脚连接有电阻R12一端，电阻R12另一端连接有芯片U3的10脚，485通信芯片的2脚和3脚连接有电阻R13一端和三极管Q1的集电极，电阻R13另一端接3V3电源，三极管Q1的基极连接有电阻R15一端，电阻R15另一端连接有芯片U3的9脚，三极管Q1的发射极接地。
5.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述模拟量采集器包括噪声采集传感器M1C1，噪声采集传感器M1C1的4脚连接有电容C11一端，并接3V3电源，电容C11另一端接地，噪声采集传感器M1C1的1脚连接有电容C10一端，电容C10另一端连接有信号放大器。
6.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述信号放大器包括运放U4，运放U4的3脚连接有电阻R7一端、电阻R6一端和电容C7一端，电阻R7另一端连接有电容C10另一端，电容C7另一端和电阻R6另一端连接有运放U4的4脚，运放U4的5脚连接有电容C9一端，并接3V3电源，电容C9另一端接地，运放U4的1脚连接有电阻R8一端、电阻R9一端和电容C12一端，电阻R8另一端接3V3电源，电阻R9另一端、电容C12另一端和运放U4的2脚接地，运放U4的4脚连接有MCU芯片U3的13脚。
7.如权利要求1所述的一种微型温湿压噪声一体传感器，其特征在于：所述微型温湿压噪声一体传感器还包括DC/DC电源稳压芯片U2，DC/DC电源稳压芯片U2的3脚连接有电阻R4一端、电容C6一端和电阻R3一端，电阻R3另一端接地，电容C6另一端和电阻R4另一端接3V3电源，DC/DC电源稳压芯片U2的1脚连接有电容C1一端，DC/DC电源稳压芯片U2的6脚连接有电容C1另一端、稳压二极管D1一端和电感L1一端，电感L1另一端连接有电容C3一端，并接3V3电源，电容C3另一端和稳压二极管D1另一端接地，DC/DC电源稳压芯片U2的5脚连接有电阻R5一端、电容C4一端和电容C5一端，并接12V电源，DC/DC电源稳压芯片U2的4脚连接有电阻R5另一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地，此部分用于给各个模块提供12V和3.3V电源。
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