溫濕度控制器檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀包括溫濕度控制器、變阻器、顯示模塊和溫濕度采集電路；顯示模塊分為溫度顯示模塊和濕度顯示模塊，溫度顯示模塊和濕度顯示模塊均通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度采集電路連接至溫濕度控制器。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，而且通過編程可以實(shí)現(xiàn)較高的精度。本儀器利用簡(jiǎn)單的原理對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)溫濕度控制器提供了最方便的方法。
【專利說明】溫濕度控制器檢測(cè)儀
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本實(shí)用新型提供一種溫濕度控制器檢測(cè)儀。
[0002]【背景技術(shù)】:在人類的生活環(huán)境中，溫、濕度扮演著極其重要的角色。無論你生活在哪里，從事什么工作，無時(shí)無刻不在與溫、濕度打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來，工業(yè)發(fā)展對(duì)是否能掌握溫、濕度有著絕對(duì)的聯(lián)系。在電力、冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，可以說幾乎80%的工業(yè)部門都不得不考慮著溫、濕度的因素。溫、濕度對(duì)于工業(yè)如此重要，由此推進(jìn)了溫、濕度傳感器的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)后，溫、濕度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等聞科技的方向迅速發(fā)展。
[0003]既然溫、濕度控制器具有如此重要作用，可知其能可靠工作就顯得更為關(guān)鍵。實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型提供一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，其目的是解決以往的設(shè)備所存在的工作過程可靠性不佳的問題。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，其特征在于:該檢測(cè)儀包括溫濕度控制器、變阻器、顯示模塊和溫濕度采集電路；顯示模塊分為溫度顯示模塊和濕度顯示模塊，溫度顯示模塊和濕度顯示模塊均通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度采集電路連接至溫濕度控制器。
[0007]溫濕度采集電路分為溫度采集電路和濕度采集電路；溫度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接溫度顯示模塊；濕度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接至濕度顯示模塊。
[0008]溫度采集電路為溫度傳感器或溫度探頭；濕度采集電路為濕度傳感器或濕度探頭。
[0009]溫濕度控制器由單片機(jī)構(gòu)成，在該單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊和溫濕度計(jì)算模塊，溫濕度計(jì)算模塊包括溫度計(jì)算模塊和濕度計(jì)算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計(jì)算模塊；濕度傳感器連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計(jì)算模塊。
[0010]優(yōu)點(diǎn)及效果:本實(shí)用新型提供一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀包括溫濕度控制器、變阻器、顯示模塊和溫濕度采集電路；顯示模塊分為溫度顯示模塊和濕度顯示模塊，溫度顯示模塊和濕度顯示模塊均通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度采集電路連接至溫濕度控制器。
[0011]由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是微電子加工技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息處理技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)信息資源的需求日益增長(zhǎng)，作為提供信息的傳感技術(shù)及傳感器愈來愈引起人們的重視，而綜合各種技術(shù)的傳感器技術(shù)也進(jìn)入到一個(gè)飛速的發(fā)展階段。要及時(shí)正確地獲取各種信息，解決工程、生產(chǎn)及科研中遇到的各種具體的檢查問題，就必須合理選擇和善于應(yīng)用各種傳感器及傳感技術(shù)。如最簡(jiǎn)單的溫度的測(cè)量，有熱電偶、光纖溫度傳感器等等。但是，熱敏電阻是開發(fā)早、種類多、發(fā)展較成熟的敏感元器。熱敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，利用的原理是溫度引起電阻變化。熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，熱敏電阻作為一種新型感溫元件應(yīng)用越來越廣泛。他具有體積小、靈敏度高、重量輕、熱慣性小、壽命長(zhǎng)以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，最重要的是作為溫度傳感器的熱敏電阻的靈敏度非常高，這是其他測(cè)溫傳感器所不能比擬的。
[0012]本實(shí)用新型具有以下功能:
[0013]1.基本功能
[0014]I)測(cè)試溫濕度控制器的啟動(dòng)、返回溫度和濕度值；
[0015]2)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度值；
[0016]3)通過溫濕度控制器自帶的傳感器測(cè)試當(dāng)時(shí)溫度、濕度值；
[0017]4)使用數(shù)碼顯示管顯示以上數(shù)值；
[0018]5)檢測(cè)儀自身攜帶電源；
[0019]2.適用范圍
[0020]測(cè)溫范圍為-40-70°C ;濕度范圍為10%_100%
[0021 ] 測(cè)溫誤差〈± I °C ;濕度誤差〈土 3%
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的單片機(jī)部分的示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的熱敏電阻溫度特性曲線；
[0025]圖4為本實(shí)用新型的電源電路圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型的單片機(jī)最小系統(tǒng)圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型的顯示系統(tǒng)電路圖
[0028]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀包括溫濕度控制器、變阻器、顯示模塊和溫濕度采集電路；顯示模塊分為溫度顯示模塊和濕度顯示模塊，溫度顯示模塊和濕度顯示模塊均通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度采集電路連接至溫濕度控制器。溫濕度采集電路分為溫度采集電路和濕度采集電路；溫度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接溫度顯示模塊；濕度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接至濕度顯示模塊。
[0030]溫度采集電路為溫度傳感器或溫度探頭；濕度采集電路為濕度傳感器或濕度探頭。
[0031]溫濕度控制器由單片機(jī)構(gòu)成，在該單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊和溫濕度計(jì)算模塊，溫濕度計(jì)算模塊包括溫度計(jì)算模塊和濕度計(jì)算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計(jì)算模塊；濕度傳感器連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計(jì)算模塊。
[0032]本實(shí)用新型的總體需求:[0033]結(jié)合當(dāng)前我的設(shè)計(jì)及實(shí)際情況，具有以下任務(wù)需求:檢測(cè)時(shí)拆除溫濕度控制器的溫度探頭和濕度探頭，接上儀器的溫濕度控制器檢測(cè)線，調(diào)節(jié)旋鈕，觀察溫濕度控制器，當(dāng)溫濕度控制器動(dòng)作時(shí)，在測(cè)試儀數(shù)碼顯示模塊可直接讀取溫度或濕度的動(dòng)作值。數(shù)碼顯示模塊也可通過內(nèi)置溫濕度傳感器顯示標(biāo)準(zhǔn)溫濕度。把內(nèi)置溫濕度傳感器斷開，分別接上溫濕度控制器所配的溫、濕度探頭，比較溫濕度即可分辨溫濕度控制器的探頭是否損壞。另外，此測(cè)試儀還配有自供電系統(tǒng)，給測(cè)試儀充滿電后可無需連接220V電源。
[0034]硬件電路設(shè)計(jì)及分析
[0035]單片機(jī)最小系統(tǒng)
[0036]在選定了本設(shè)計(jì)所需的硬件之后就需要進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)工作了，只有正確合理的電路設(shè)計(jì)才能夠?qū)我坏碾娖髟M合成一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能的作品。因此電路設(shè)計(jì)是整個(gè)制作過程中最重要的，而要完成電路設(shè)計(jì)就得對(duì)凌陽SPCE061A單片機(jī)非常熟悉。SPCE061A內(nèi)置8通道10位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中7個(gè)通道用于將模擬量信號(hào)(例如電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，可以直接通過引線(Ι0Α[0~6])輸入。實(shí)際上可以把模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC, Analog to Digital Converter)看作是一個(gè)實(shí)現(xiàn)模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換的編碼器。在ADC內(nèi)，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器DACO和逐次逼近寄存器SAR組成逐次逼近式模-數(shù)轉(zhuǎn)換器如圖2所示。
[0037]具體設(shè)計(jì)
[0038]本設(shè)計(jì)選用了凌陽SPCE061A單片機(jī)和一個(gè)5ΚΩ負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻相結(jié)合，通過凌陽SPCE061A單片機(jī)的中斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱敏電阻兩端的電壓，經(jīng)過微處理器計(jì)算得到溫度值。
[0039]電阻測(cè)溫原理
[0040]熱敏電阻是近年來發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體感溫元件。由于它具有靈敏度高、體積小、重量輕、熱慣性小、壽命`長(zhǎng)以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛。負(fù)系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻與普通熱電阻不同，它具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值減??；當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻值增大，其特性曲線如圖3所示:
[0041]熱敏電阻的阻值一溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度較大，因此在使用時(shí)要進(jìn)行線性化處理，線性化處理雖然能改善熱敏電阻的特性曲線，但比較復(fù)雜。為此常在要求不高的一般應(yīng)用中，作出在一定的溫度范圍內(nèi)溫度與阻值成線性關(guān)系的假定，以簡(jiǎn)化計(jì)算。熱敏電阻的應(yīng)用是為了感知溫度為此給熱敏電阻以恒定的電流，測(cè)量電阻兩端就得到一個(gè)電壓，然后就可以通過下列公式求得溫度=T=Tc1-KVt
[0042]其中:T------被測(cè)溫度
[0043]T0------與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù)
[0044]K-----與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)
[0045]Vt------熱敏電阻兩端的電壓
[0046]根據(jù)這一公式，如能測(cè)得熱敏電阻兩端的電壓VT，再知道參數(shù)Ttl和系數(shù)K，則可計(jì)算出熱敏電阻的環(huán)境溫度，也就是被測(cè)的溫度。
[0047]固定電阻R阻值的選取:
[0048]MFD-502-34型熱敏電阻線性化較好的一段是在_20°C到80°C，為了在最高溫度和最低溫度時(shí)使被測(cè)信號(hào)基本接近滿量程值，采取線性區(qū)域內(nèi)中間某一點(diǎn)溫度的阻值作為固定電阻的值。它們分壓后，AD的輸入電壓是AD的輸入電壓范圍一半。在25°C時(shí)熱敏電阻的阻值為5ΚΩ，所以選取固定電阻R的值為5ΚΩ。在_20°C時(shí)熱敏電阻的阻值為37.399ΚΩ，熱敏電阻兩端電壓VRT=2.9V，接近A/D輸入電壓的上限3.3V ;在80°C時(shí)熱敏電阻的阻值為
0.796ΚΩ，熱敏電阻兩端電壓VRT=0.45V，接近A/D輸入電壓的下限0V。在溫度線性化較好的區(qū)域內(nèi)SPCE061A的A/D值都沒有達(dá)到極限值。按照O接法時(shí)，T0=76, K=0.1022，根據(jù)以上公式和參數(shù)，測(cè)出熱敏電阻兩端的電壓就可以求出被測(cè)溫度。
[0049]MF52 IOK 3470 溫度特性表
[0050]R25°C =IOK B(25/50) =3470K
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種溫濕度控制器檢測(cè)儀，其特征在于:該檢測(cè)儀包括溫濕度控制器、變阻器、顯示模塊和溫濕度采集電路；顯示模塊分為溫度顯示模塊和濕度顯示模塊，溫度顯示模塊和濕度顯示模塊均通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度采集電路連接至溫濕度控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制器檢測(cè)儀，其特征在于:溫濕度采集電路分為溫度采集電路和濕度采集電路；溫度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接溫度顯示模塊；濕度采集電路通過變阻器連接至溫濕度控制器，溫濕度控制器通過變阻器連接至濕度顯示模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫濕度控制器檢測(cè)儀，其特征在于:溫度采集電路為溫度傳感器或溫度探頭；濕度采集電路為濕度傳感器或濕度探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫濕度控制器檢測(cè)儀，其特征在于:溫濕度控制器由單片機(jī)構(gòu)成，在該單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊和溫濕度計(jì)算模塊，溫濕度計(jì)算模塊包括溫度計(jì)算模塊和濕度計(jì)算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計(jì)算模塊；濕度傳感器連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計(jì)算模塊。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK203535468SQ201320587833
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】蔡建宇, 宇文靜, 劉志宇 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 遼寧省電力有限公司檢修分公司