專利名稱：一種水分測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物料水分含量的測(cè)量裝置，尤其是可以測(cè)量木材、硬 質(zhì)材料及環(huán)境溫度的一種水分測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
眾所周知，在使用電子儀器測(cè)量木材的濕度時(shí)，環(huán)境溫度是影響濕度測(cè)量 準(zhǔn)確性的重要因素之一，測(cè)試者在測(cè)得木材水分的同時(shí)往往需要以當(dāng)前環(huán)境溫 度作為參考，而現(xiàn)有的木材水分測(cè)試儀大多只是單一的木材水分含量測(cè)試功能， 而且目前的水分測(cè)試儀因電路集成度低造成儀器的體積過大，不便于攜帶，且 碰到一些含水率比較低的硬質(zhì)材料如石膏、水泥等，由于儀表適用范圍不同測(cè) 量結(jié)果有較大的偏差。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述木材水分測(cè)試裝置功能單一的設(shè)計(jì)缺陷，本實(shí)用新型旨在提供 一種水分測(cè)試儀。
本實(shí)用新型解決上述問題所釆用的技術(shù)方案是 一種水分測(cè)試儀，測(cè)量主 體內(nèi)部具有測(cè)量處理電路，測(cè)量主體前端有兩個(gè)測(cè)試電極，電極蓋與測(cè)量主體 前端套合，測(cè)試電極、液晶顯示屏分別與測(cè)量處理電路電連接；測(cè)量主體上設(shè) 置有電池蓋和按鍵；其特征在于測(cè)量處理電路中設(shè)有數(shù)據(jù)處理模塊，與該模 塊相連接的輸入模塊和輸出模塊， 一按鍵、背景燈電路分別與數(shù)據(jù)處理模塊連 接，測(cè)試電極與輸入模塊連接；數(shù)據(jù)處理模塊將輸入模塊感測(cè)到的信息通過數(shù) 據(jù)處理模塊處理后傳送到輸出模塊顯示相應(yīng)數(shù)值。本實(shí)用新型數(shù)據(jù)處理模塊為HT46R47微處理器芯片，輸入模塊由電阻測(cè)量 電路和溫度檢測(cè)電路組成，電阻測(cè)量電路、溫度檢測(cè)電路輸出端與數(shù)據(jù)處理模 塊功能腳連接，輸出模塊為型號(hào)為1621的LCD驅(qū)動(dòng)芯片和液晶顯示屏連接組 成；通過嵌入式軟件控制本實(shí)用新型的木材濕度測(cè)量、材料濕度測(cè)量、華氏環(huán) 境溫度和攝氏環(huán)境溫度4種測(cè)量模式，并通過單個(gè)按鍵來控制開機(jī)、背景燈亮、 模式切換。
本實(shí)用新型的濕度測(cè)量是采用電阻測(cè)量電路的功能來實(shí)現(xiàn)的，濕度大等效 阻值小，反之則大，電路的輸入級(jí)通過利用一只PNP三極管Q2的動(dòng)態(tài)電阻特性 來給后級(jí)的面結(jié)合型場(chǎng)效應(yīng)管Ql提供電壓變化量，利用場(chǎng)效應(yīng)管Ql輸入阻抗 高、夸導(dǎo)高的特點(diǎn)，可以檢測(cè)出高達(dá)500M歐姆以上的外部電阻的變化。該級(jí)的 工作點(diǎn)選擇在可變電阻區(qū)，場(chǎng)效應(yīng)管G極的微弱電位的變化經(jīng)反相放大后從D 極輸出，經(jīng)下級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端再進(jìn)行一次放大后，然后送到HT46R47 微處理器芯片的ADC輸入端進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，該微處理器芯片同時(shí)通過采集溫度檢 測(cè)電路中NTC熱敏電阻的阻值變化來測(cè)量溫度，通過內(nèi)部程序?qū)Σ煌瑴y(cè)量模式 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把測(cè)量結(jié)果處理后送給液晶驅(qū)動(dòng)芯片后最終輸出到液晶顯示， 并控制按鍵，背光燈等動(dòng)作，本實(shí)例還利用HT46R47微處理器芯片的一個(gè)I0 口 輸出電壓給外圍線路供電，休眠的時(shí)候通過該10 口關(guān)斷外圍電路降低功耗。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型內(nèi)部電路簡(jiǎn)單、成本低廉，適用范圍廣，可 以測(cè)量木材、硬質(zhì)材料的濕度及華氏、攝氏環(huán)境溫度，體積小重量輕，操作攜 帶方便，測(cè)量結(jié)果可靠。


圖1為本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型外部電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).測(cè)量主體；1. l.測(cè)試電極；1.2.液晶顯示屏；1. 3.按鍵；L 4.電 池蓋；1.5.電極蓋；2.測(cè)量處理電路；2. l.數(shù)據(jù)處理模塊；2. 2.輸入模塊；
2.3.輸出模塊；2.4.背景燈電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1和圖2所示， 一種水分測(cè)試儀，測(cè)量主體1內(nèi)部具有測(cè)量處理電路2， 測(cè)量主體1前端有兩個(gè)測(cè)試電極1. 1，電極蓋1. 5與測(cè)量主體1前端套合保護(hù)測(cè)
試電極l.l，測(cè)試電極l.l、液晶顯示屏1.2分別與測(cè)量處理電路2電連接；測(cè)
量主體1上設(shè)置有電池蓋1. 4和SW1按鍵1. 3;測(cè)量處理電路2中設(shè)有數(shù)據(jù)處理 模塊2. 1為HT46R47微處理器芯片，與該模塊相連接的輸入模塊2. 2和輸出模 塊2.3，輸入模塊2.2由電阻測(cè)量電路和溫度檢測(cè)電路組成，電阻測(cè)量電路、溫 度檢測(cè)電路輸出端與HT46R47微處理器芯片的功能腳連接；輸出模塊2. 3為型 號(hào)為1621的LCD驅(qū)動(dòng)芯片和液晶顯示屏1. 2連接組成， 一按鍵1. 3、背景燈電 路2. 4分別與HT46R47微處理器芯片連接，測(cè)試電極1. 1與電阻測(cè)量電路連接； HT46R47微處理器芯片將輸入模塊2. 2感測(cè)到的信息處理傳送到顯示屏1. 2顯示 相應(yīng)數(shù)值。
本實(shí)用新型的測(cè)量操作如下滑開電池蓋1.4，放進(jìn)4節(jié)LR44紐扣電池， 按下SW1按鍵1.3開機(jī)，選擇所需的測(cè)量模式，在開機(jī)狀態(tài)下，按住按鍵1.3 不放約3秒鐘，儀器進(jìn)入設(shè)置模式，此時(shí)顯示屏1.2讀數(shù)消失，功能圖標(biāo)開始 閃爍。在設(shè)置模式下，再按SW1按鍵1.3即可在以下幾種測(cè)量模式之間進(jìn)行切 換木材濕度測(cè)量模式(〃 魯 〃 閃爍)、材料濕度測(cè)量模式(〃 目 〃 閃爍)、 攝氏環(huán)境溫度測(cè)量模式(〃 8 〃 閃爍)、華氏環(huán)境溫度測(cè)量模式(〃 乍 〃 閃爍)。 當(dāng)儀器處在所需的測(cè)量模式時(shí)，停止操作，3秒后，儀器將自動(dòng)退出設(shè)置模式，可開始測(cè)量。溫度測(cè)量，顯示屏1.2將直接顯示當(dāng)前環(huán)境溫度，木材和材料測(cè)量: 把測(cè)試電極1. 1插入待測(cè)定的木材或材料。顯示屏1.2顯示測(cè)量讀數(shù)，超出量 程將顯示"0L"。自動(dòng)關(guān)機(jī)在木材/材料測(cè)試模式下，若15秒內(nèi)沒有操作或讀 數(shù)不變，儀器將自動(dòng)關(guān)機(jī)進(jìn)入休眠模式；在溫度測(cè)試模式下，15秒后儀器將自動(dòng) 關(guān)機(jī)；無論在何種模式下，當(dāng)?shù)碗妷悍?hào)出現(xiàn)后，儀器都將在約15秒后自動(dòng)關(guān) 機(jī)；開機(jī)狀態(tài)下SW1按鍵1. 3使背景燈電路2.4工作點(diǎn)亮背光燈，無操作3秒后 背光燈熄滅。
本實(shí)用新型的濕度測(cè)量是采用電阻測(cè)量電路的功能來實(shí)現(xiàn)的，濕度大等效 阻值小，反之則大。電路的輸入級(jí)通過利用一只PNP三極管Q2的動(dòng)態(tài)電阻特性 來給后級(jí)的面結(jié)合型場(chǎng)效應(yīng)管Ql提供電壓變化量，利用場(chǎng)效應(yīng)管Ql輸入阻抗 高、夸導(dǎo)高的特點(diǎn)，可以檢測(cè)出高達(dá)500M歐姆以上的外部電阻的變化，該級(jí)的 工作點(diǎn)選擇在可變電阻區(qū)，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的G極的微弱電位的變化經(jīng)反相放大后 從D極輸出，經(jīng)下級(jí)運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端再進(jìn)行一次放大后，送到 HT46R47微處理器芯片的ADC輸入端進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，該微處理器芯片同時(shí)通過采 集溫度檢測(cè)電路中NTC熱敏電阻R23的阻值變化來測(cè)量溫度，通過內(nèi)部程序?qū)?不同測(cè)量模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把測(cè)量結(jié)果處理后送給型號(hào)為1621的LCD驅(qū) 動(dòng)芯片后最終輸出到液晶顯示屏1. 2顯示，SW1按鍵1. 3控制背光燈及模式切換 動(dòng)作，本實(shí)例還利用HT46R47微處理器芯片的一個(gè)10 口輸出電壓給外圍線路供 電，休眠的時(shí)候通過該IO 口關(guān)斷外圍電路來達(dá)到低功耗的目的。
以上實(shí)施例僅供本實(shí)用新型說明之用，非對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要義和保護(hù)范圍的情況下，可作出各種等 同的變換的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇。
權(quán)利要求1.一種水分測(cè)試儀，測(cè)量主體內(nèi)部具有測(cè)量處理電路，測(cè)量主體前端有兩個(gè)測(cè)試電極，電極蓋與測(cè)量主體前端套合，測(cè)試電極、液晶顯示屏分別與測(cè)量處理電路電連接；測(cè)量主體上設(shè)置有電池蓋和按鍵；其特征在于測(cè)量處理電路中設(shè)有數(shù)據(jù)處理模塊，與該模塊相連接的輸入模塊和輸出模塊，一按鍵、背景燈電路分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接，測(cè)試電極與輸入模塊連接；數(shù)據(jù)處理模塊將輸入模塊感測(cè)到的信息通過數(shù)據(jù)處理模塊處理后傳送到輸出模塊顯示相應(yīng)數(shù)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種水分測(cè)試儀，其特征在于數(shù)據(jù)處理模塊為HT46R47 微處理器芯片；
3. 如權(quán)利要求1所述的一種水分測(cè)試儀，其特征在于輸入模塊由電阻測(cè)量電 路和溫度檢測(cè)電路組成，電阻測(cè)量電路、溫度檢測(cè)電路輸出端與數(shù)據(jù)處理模 塊功能腳連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種水分測(cè)試儀，其特征在于輸出模塊為型號(hào)為1621 的LCD驅(qū)動(dòng)芯片和液晶顯示屏連接組成。
專利摘要一種水分測(cè)試儀，測(cè)量主體內(nèi)部具有測(cè)量處理電路，測(cè)量主體前端有兩個(gè)測(cè)試電極，電極蓋與測(cè)量主體前端套合，測(cè)試電極、液晶顯示屏分別與測(cè)量處理電路電連接；測(cè)量主體上設(shè)置有電池蓋和按鍵；測(cè)量處理電路中設(shè)有數(shù)據(jù)處理模塊，與該模塊相連接的輸入模塊和輸出模塊，一按鍵、背景燈電路分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接，測(cè)試電極與輸入模塊連接；數(shù)據(jù)處理模塊將輸入模塊感測(cè)到的信息通過數(shù)據(jù)處理模塊處理后傳送到輸出模塊顯示相應(yīng)數(shù)值。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型內(nèi)部電路簡(jiǎn)單、成本低廉，適用范圍廣，可以測(cè)量木材、硬質(zhì)材料的濕度及華氏、攝氏環(huán)境溫度，體積小重量輕，操作攜帶方便，測(cè)量結(jié)果可靠。
文檔編號(hào)G01N27/12GK201340406SQ20092001829
公開日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者黃志剛 申請(qǐng)人:漳州市東方智能儀表有限公司