智能光強溫度溼度測量儀的製作方法
2023-06-13 09:53:26
專利名稱：智能光強溫度溼度測量儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及自動化儀表及裝置技術，具體是一種智能光強溫度溼度測量儀。
背景技術：
在通常情況下，用於光強度測量的有照度計，用於溫度測量的有溫度計，用於溼度測量的有溼度計，但是，同時具有光強度、溫度、溼度測量的儀器還沒有，其主要原因是受制於同時測量光強度和溼度及溫度的傳感器。光強度、溫度、溼度同時測量具有很好的應用前景，例如預報每日的天氣情況時，可以預報在多少光強度時，溫度和溼度分別是何數值。目前，存在的主要問題是(1)沒有儀器可以同時測量光強度、溫度、溼度的儀器；(2)測量光強度、溫度、溼度時，只能夠利用三臺獨立的儀器；(3)通常情況下的測量方法不能夠時時測量光強度、溫度、溼度，並將測量數據傳送到計算機保存。
發明內容
本發明的目的就是要克服上述現有技術中存在的技術問題，提供一種同時測量光強度、溫度、溼度、可以利用軟體補償的智能光強溫度溼度測量儀。
本發明的智能光強溫度溼度測量儀由交流電壓源、直流電壓源、溼度和光強度傳感器、溫度傳感器、模擬開關電路、模擬/數字(A/D)轉換器電路、微機電路、顯示器電路、RS-232接口電路共同電氣連接，其相互連接關係為交流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；直流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；溫度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；溼度和光強度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；模擬開關電路的輸出線與A/D轉換器電路的輸入線相互電氣連接；A/D轉換器電路的輸出線與微機電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與顯示器電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與RS-232接口電路的輸入線相互電氣連接。
交流電壓源由電容C1～C3、電阻R1～R5、運算放大器IC1、電位器W1、二極體D1～D2共同電氣連接構成；直流電壓源由三端穩壓器電路IC2、電位器W2、電容C3共同電氣連接構成；溼度和光強度傳感器由光強度、溼度傳感器L-H、繼電器J1～J3共同電氣連接構成；溫度傳感器由溫度傳感器IC3、電位器W3共同電氣連接構成；模擬開關電路由電阻R6～R7、模擬開關元件IC3共同電氣連接構成；A/D轉換器電路由電阻R8、電容C4、A/D轉換器元件IC4共同電氣連接構成；微機電路由微機元件IC5、晶體振蕩器Y1共同電氣連接構成；顯不器電路由總線驅動電路IC6、四-十六解碼電路IC7、數碼管電路DS1～DS9共同電氣連接構成；RS-232接口電路有發送電路IC9、接收電路IC10共同電氣連接構成。
本發明的工作作用原理及其電路工作原理如下接通電源，利用鍵盤的「menu」、「△」、「」、「enter」按鍵，再配合9位數碼管顯示器可以設置儀器的工作參數。交流電壓源開始工作產生約5～8V/1kHz的交流電壓，當微機控制繼電器J1的a和c接通、繼電器J2接通時，光強度、溼度傳感器L-H的溼度特性顯示出來，在取樣電阻R7兩端有電壓輸出，在不同的溼度有不同的電壓數值，並有電壓與溼度具有線性關係；繼電器J1的b和c接通、繼電器J3接通時，直流電壓接通，L-H顯示光強度傳感狀態，其輸出取樣電阻R6兩端的電壓隨著光強度的不同而變化，並且有電壓與光強度的線性關係；溫度傳感器IC8時時測量溫度，通過取樣電位器W3取得溫度信號的變化數值；微機分別控制模擬開關電路將光強度、溼度、溫度信號選通接入，輸出到A/D轉換器進行A/D轉換，之後的數位訊號輸出到微機，微機通過程序對輸入信號進行數據處理，完成處理後將數據輸出到數碼顯示器顯示數值，利用RS-232接口電路將數據傳送到計算機保存。
本發明與現有技術相比具有如下的優點和效果(1)本發明具有光強度、溫度、溼度同時測量，一臺儀器有三種功能；(2)本發明具有三種功能的儀器成本低，性能穩定；(3)本發明適合糧倉等環境應用，測量其內部溫度、溼度，自動判斷測量傳感器是否在糧食中間還是在外部；(4)本發明具有通過RS-232接口將測量數據傳送遠端的計算機中保存數據。
圖1是本發明裝置的外觀結構示意圖；圖2是本發明裝置的電路框圖；圖3是圖2的電路原理圖。
具體實施例方式
在圖1中，1是光強度測量顯示器及光強度單位，2是溫度測量顯示器及光強度單位，3是溼度測量顯示器及光強度單位，4是電源插座，5是機殼，6是鍵盤。
在圖2中，智能光強溫度溼度測量儀由交流電壓源、直流電壓源、溼度和光強度傳感器、溫度傳感器、模擬開關電路、A/D轉換器電路、微機電路、顯示器電路、RS-232接口電路共同電氣連接，其相互連接關係為交流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；直流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；溫度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；溼度和光強度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；模擬開關電路的輸出線與A/D轉換器電路的輸入線相互電氣連接；A/D轉換器電路的輸出線與微機電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與顯示器電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與RS-232接口電路的輸入線相互電氣連接。
在圖3中，交流電壓源由電容C1～C3、電阻R1～R5、運算放大器IC1、電位器W1、二極體D1～D2共同電氣連接構成；直流電壓源由三端穩壓器電路IC2、電位器W2、電容C3共同電氣連接構成；溼度和光強度傳感器由光強度、溼度傳感器L-H、繼電器J1～J3共同電氣連接構成；溫度傳感器由溫度傳感器IC3、電位器W3共同電氣連接構成；模擬開關電路由電阻R6～R7、模擬開關元件IC3共同電氣連接構成；A/D轉換器電路由電阻R8、電容C4、A/D轉換器元件IC4共同電氣連接構成；微機電路由微機元件IC5、晶體振蕩器Y1共同電氣連接構成；顯示器電路由總線驅動電路IC6、四-十六解碼電路IC7、數碼管電路DS1～DS9共同電氣連接構成；RS-232接口電路有發送電路IC9、接收電路IC10共同電氣連接構成。
本發明的製作以及各元器件要求如下(1)裝置按圖1、圖2和圖3設計加工電路及電路板，利用計算機高級語言設計裝置的控制程序，完成設計和加工。主要元件和器件的選擇光強度、溼度傳感器L-H可以選擇HSD-HLGD-1型號，運算放大器IC1可以選LM324型號，模擬開關電路IC3可以選MC4051型號，A/D轉換器電路IC4可以選ICL7135型號，單片機IC5可以選Inte189C51型號，溫度傳感器IC8可以選AD590型號，發送電路IC9可以選MC1488型號，接收電路IC10可以選MC1489型號。
權利要求
1.一種智能光強溫度溼度測量儀，其特徵在於由交流電壓源、直流電壓源、溼度和光強度傳感器、溫度傳感器、模擬開關電路、模擬/數字轉換器電路、微機電路、顯示器電路、RS-232接口電路構成，其相互連接關係為交流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；直流電壓源的輸出線與溼度和光強度傳感器的輸入線相互電氣連接；溫度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；溼度和光強度傳感器的輸出線與模擬開關電路的輸入線相互電氣連接；模擬開關電路的輸出線與模擬/數字轉換器電路的輸入線相互電氣連接；模擬/數字轉換器電路的輸出線與微機電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與顯示器電路的輸入線相互電氣連接；微機電路的輸出線與RS-232接口電路的輸入線相互電氣連接。
2.根據權利要求1所述的智能光強溫度溼度測量儀，其特徵在於交流電壓源由電容C1～C3、電阻R1～R5、運算放大器IC1、電位器W1、二極體D1～D2共同電氣連接構成；直流電壓源由三端穩壓器電路IC2、電位器W2、電容C3共同電氣連接構成；溼度和光強度傳感器由光強度、溼度傳感器L-H、繼電器J1～J3共同電氣連接構成；溫度傳感器由溫度傳感器IC3、電位器W3共同電氣連接構成；模擬開關電路由電阻R6～R7、模擬開關元件IC3共同電氣連接構成；A/D轉換器電路由電阻R8、電容C4、A/D轉換器元件IC4共同電氣連接構成；微機電路由微機元件IC5、晶體振蕩器Y1共同電氣連接構成；顯示器電路由總線驅動電路IC6、四-十六解碼電路IC7、數碼管電路DS1～DS9共同電氣連接構成；RS-232接口電路有發送電路IC9、接收電路IC10共同電氣連接構成。
全文摘要
本發明涉及一種同時測量光強度、溫度、溼度、可以利用軟體補償的智能光強溫度溼度測量儀，由交流電壓源、直流電壓源、溼度和光強度傳感器、溫度傳感器、模擬開關電路、模擬/數字轉換器電路、微機電路、顯示器電路、RS－232接口電路構成，本發明通過RS－232接口將測量數據傳送遠端的計算機中保存數據，具有光強度、溫度、溼度同時測量，一臺儀器有三種功能；適合糧倉等環境應用，測量其內部溫度、溼度，自動判斷測量傳感器是否在糧食中間還是在外部。
文檔編號G01D21/02GK1587914SQ20041005107
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月13日 優先權日2004年8月13日
發明者郭志友, 孫慧卿 申請人:華南師範大學