CN2837787Y - 温湿度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温湿度传感器，包括单片机系统及与其相连的热敏电阻和湿敏电容，湿敏电容通过振荡电路连接在单片机系统的I/O端口上，将被测空气相对湿度转换成电容值，通过振荡电路转换为频率信号，再经过单片机系统处理转换为湿度值；热敏电阻一端连接在单片机系统的I/O端口上、另一端通过标准电阻连接到另一个I/O端口上，单片机系统对热敏电阻阻值处理后转换成具体温度值，8路拨码开关接在单片机系统的8个I/O端口上，且并接1个8×100K的上拉排阻，8路拨码开关与8×100K排阻构成数据补偿设置器，用于校准湿度。本实用新型性能稳定、数据传输距离远，测量精度高，温度测量精度：±0.5℃；湿度测量精度：±1％。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种温度、湿度测量装置，尤其涉及一种对温度、湿度有严格限制和要求的库房、车间进行精确监测的温湿度传感器。
技术背景：
目前环境温湿度监测装置采用模拟信号传输。由于模拟信号易受电磁干扰，故装置不够稳定，传输距离不够远，只有20-30米，且功耗高、精度低，其温度测量精度为±2℃；湿度测量精度：±5％。
发明内容：
为了克服目前温湿度传感器测量精度低、系统不稳定、传输距离短、功耗高等缺陷，本实用新型的目的是提供了一种结构简单测量精度高，适于对温湿度有严格要求和控制的库房、车间及电器房的温湿度传感器。
本实用新型的技术方案是以下述方式实现的：
一种温湿度传感器，它主要包括单片机系统，与单片机系统相连的热敏电阻和湿敏电容，其湿敏电容通过振荡电路连接在单片机系统的一个I/O端口上，湿敏电容用于把被测空气的相对湿度转换成电容值，通过振荡电路转换成频率信号，再经过单片机系统进行处理而转换成湿度值；热敏电阻的一端连接在单片机系统的一个I/O端口上、另一端通过标准电阻连接到单片机系统的一个I/O端口上，单片机系统对热敏电阻的阻值加以处理转换成具体温度值，8路拨码开关接在单片机系统的8个I/O端口上，且并接1个8×100K的上拉排阻，8路拨码开关与8×100K的排阻构成一个数据补偿设置器用于校准湿度。
单片机系统采用PIC16C57C或CPU(AT89C51)，振荡电路采用由振荡器(TLC555)组成的振荡电路。
湿敏电容采用HS1101湿敏元件。
湿敏电容连接在振荡器(TLC555)的触发端，振荡器(TLC555)输出端经过一个电阻接(R8)连接在CPU的一个I/O端口上，热敏电阻的一端、标准电阻(R3)的一端、充电电容(C3)的正极并接在CPU的一个I/O端口上，充电电容(C3)的负极接地，热敏电阻、标准电阻(R3)的另一端分别接在CPU的两个I/O端口上。
单片机系统将存储的湿度值、温度值通过外接的专用显示器进行适时显示。
本温湿度传感器的湿敏电容采用高灵敏度的法国进口湿敏电容HS1101，湿敏电容精确计量所测空气中和湿度相对应的电容值，该电容值与空气中湿度成正比变化，该变化电容值通过振荡电路转换成频率变化值，并把频率变化值输送到单片机系统，单片机系统对频率变化值进行处理转换为湿度值，并对该值进行存储。
空气中的热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，单片机系统精确计算空气中的热敏电阻的电阻值，并将所测电阻值进行处理转换为温度值，并对温度值进行存储。
单片机系统将存储的湿度值、温度值通过外接的专用显示器进行适时显示。
本实用新型的积极效果是：
1、系统稳定，由于采用数字信号传输，故抗干扰能力强。
2、由于采用8路拨码开关与8×100K的排阻构成一个数据补偿设置器，该补偿设置器对所测湿度值进行核准补偿，因此，本温湿度传感器测量精度高，温度测量精度：±0.5℃；湿度测量精度：±1％；传输距离达到300-400米，且功耗低。
附图说明：
图1为本实用新型的电路方框示意图。
图2本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
由图1、图2可以看出：单片机系统1中的单片机采用PIC16C57C，晶振频率采用4.00MHZ，热敏电阻3的一端与一个标准电阻R3的一端、一个电容C3的正极连接在一起，且并连到单片机PIC16C57C的一个I/O端口RB3上，热敏电阻3的另一端连到单片机PIC16C57C的另一个I/O端口RB2上，标准电阻R3的另一端连到单片机PIC16C57C的另一个I/O端口RB4上，电容C3的负极接地，8段拨码开关接在单片机PIC16C57C的八个I/O口上，并接有上拉的8×100K的排阻。
由图2可以看出：振荡电路2主要由集成电路TLC555、时间设定电阻R6、湿敏电容4、电阻R5、R7、R8组成。湿敏电容4同时间电阻R6的一端并接到TLC555的触发端和开始端，湿敏电容的另一端接地，时间电阻的另一端接TLC555的放电端。
单片机系统的工作原理：单片机系统1分别对热敏电阻3、标准电阻R3、进行采样，然后把热敏电阻3的采样值除以标准电阻R3的采样值，再乘以标准电阻的阻值，这样就得出了热敏电阻的电阻值，然后通过查表，求出温度值；8路拨码开关与8×100K的排阻构成一个数据补偿设置器，数据的大小由8路拨码开关的位置决定，单片机系统1在计算湿度时，加入了数据补偿设置器的数据，从而起到校准湿度的作用；振荡电路2的振荡频率由湿敏电容4的电容量和时间电阻R6的阻值决定。当湿敏电容4的容量发生变化时，振荡电路2的振荡频率也跟着变化，振荡电路2产生的振荡信号输入到单片机系统1，单片机系统1根据频率大小进行查表，得出湿度值。
以上所述温度值，湿度值，通过外接专用显示器进行适时显示。
Claims (5)
1、一种温湿度传感器，它主要包括单片机系统(1)，与单片机系统相连的热敏电阻(3)和湿敏电容(4)，其特征在于：湿敏电容(4)通过振荡电路(2)连接在单片机系统的一个I/O端口上，用于把被测空气的相对湿度转换成电容值，通过振荡电路(2)转换成频率信号，再经过单片机系统(1)进行处理而转换成湿度值；热敏电阻(3)的一端连接在单片机系统的一个I/O端口上、另一端通过标准电阻(R3)连接到单片机系统的一个I/O端口上，单片机系统(1)对热敏电阻(3)的阻值加以处理转换成具体温度值，8路拨码开关接在单片机系统的8个I/O端口上，且并接一个8×100K的上拉排阻，8路拨码开关与8×100K的排阻构成一个数据补偿设置器。
2、根据权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于：单片机系统(1)采用PIC16C57C或CPU(AT89C51)，振荡电路(2)采用由振荡器(TLC555)组成的振荡电路。
3、根据权利要求2所述的温湿度传感器，其特征在于：湿敏电容(4)采用HS1101湿敏元件。
4、根据利要求3所述的温湿度传感器，其特征在于：湿敏电容(4)连接在振荡器(TLC555)的触发端，振荡器(TLC555)输出端经过一个电阻(R8)连接在CPU的一个I/O端口上，热敏电阻(3)的一端、标准电阻(R3)的一端、充电电容(C3)的正极并接在CPU的一个I/O端口上，充电电容(C3)的负极接地，热敏电阻(3)、标准电阻(R3)的另一端分别接在CPU的两个I/O端口上。
5、根据利要求1、2、3或4所述的温湿度传感器，其特征在于：单片机系统将存储的湿度值、温度值通过外接的专用显示器进行适时显示。
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