一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器的製作方法
2023-07-20 11:56:46
專利名稱：一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫溼度測量技術領域，具體涉及一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，其適用於暖通、空調機組、紡織、實驗室、電子、醫藥環境等領域。
背景技術：
目前，市場上應用的溫溼度測量裝置大部分採用模擬式溫溼度傳感器，不僅需要設計信號調理電路，還要經過複雜的校準和標定，其測量精度難以保證，線性度不好。大部分產品的輸出信號接口少，除溫溼度模擬信號輸出外，只有少部分產品具有RS485通信接口，具有工業常用的MODBUS通信協議的產品也很少見且價格昂貴。少部分採用集成電壓/ 電流晶片實現的產品成本昂貴，外圍電路複雜，性價比差。
發明內容本實用新型的目的是提供一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，其測量精度高，穩定性佳；成本低廉，工作可靠。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，包括電源模塊、數字式溫溼度傳感器、單片機、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊和第二 V/I變換模塊；所述電源模塊與單片機連接，其用於給整個變送器的電路供電；所述數字式溫溼度傳感器與單片機連接，其用於採集溫度和溼度數據並直接傳送給單片機；所述單片機分別與第一 D/A 模塊和第二 D/A模塊連接，單片機用於將溫度數據進行變換和處理後傳送給第一 D/A模塊， 並將溼度數據進行變換和處理後傳送給第二 D/A模塊；所述第一 D/A模塊與第一 V/I變換模塊連接，第一 D/A模塊用於對接收到的溫度數據進行數模轉換後，以電壓信號的形式輸出給第一 V/I變換模塊，第一 V/I變換模塊將接收到的電壓信號轉換成工業標準的溫度電流信號輸出；所述第二 D/A模塊與第二 V/I變換模塊連接，第二 D/A模塊用於對接收到的溼度數據進行數模轉換後，以電壓信號的形式輸出給第二 V/I變換模塊，第二 V/I變換模塊將接收到的電壓信號轉換成工業標準的溼度電流信號輸出。上述高精度溫溼度變送器還包括選擇開關、485通信模塊和無線通信模塊，選擇開關與單片機連接，485通信模塊和無線通信模塊分別與選擇開關連接；所述選擇開關用於切換選通485通信模塊和無線通信模塊，所述485通信模塊和無線通信模塊分別用於以485 通信方式和無線通信方式輸出信號。本實用新型的有益效果在於1)高精度測量14bit溫度，精度0. 3°C ；12bit溼度測量，精度1. 8% ；2)可軟體修改量程，線性度好；幻採用RS485通信接口，使用MODBUS通信協議，可廣泛應用於工業領域。4)採用無線通信模塊，可方便與主站進行無線數據通信， 傳輸距離可達400米力)可選信號輸出範圍4-20mA ； 1-5V。
[0008]圖1是本實用新型具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器包括電源模塊、數字式溫溼度傳感器、單片機、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊、第二 V/ I變換模塊、選擇開關、485通信模塊和無線通信模塊。在該高精度溫溼度變送器中，電源模塊負責給整個變送器的電路進行供電。數字式溫溼度傳感器採集溫度和溼度數據直接傳送給單片機。單片機將溫溼度數據進行變換和處理，分別輸出給第一 D/A模塊和第二 D/A模塊，進行數模轉換，並以電壓的形式輸出，輸出的電壓信號再經過V/I變換模塊，轉換成工業標準的電流信號輸出。為了進一步增加應用的靈活性，該裝置的溫溼度數據不僅可以以電流的形式輸出應用，還配備了 485通信模塊和無線通信模塊，多了兩種信號輸出方式以適應不同用戶的需要。兩種輸出方式可以通過選擇開關進行切換。實施例採用集成兩線制數字式溫溼度傳感器SHT71採集溫溼度信息直接送給C8051F單片機，單片機按照預先設置好的量程進行數據處理後控制工業用DA轉換晶片TLC5615輸出與測量值對應的電壓信號，再經由LM3M構成的線性V/I變換電路實現 4-20mA或1-5V標準信號輸出。同時可通過開關選擇485通信方式或無線通信方式。無線傳輸部分採用APC200A-43多通道微功率嵌入式無線傳輸模塊，可採用串口設置模塊參數， 具有豐富便捷的軟體編程設置選項。另外，通過C8051F單片機內部的EEROM可實現數據的掉電保護功能。本實用新型具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，其測量精度高，穩定性佳。 由DA和運放組成的線性V/I變換電路，實現簡單，成本低廉，工作可靠；而且它具備所有的量程範圍通過軟體設定、無線通信以及MODBUS通信協議等功能，也使它的應用領域和範圍更廣泛。
權利要求1.一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，其特徵在於，該變送器包括電源模塊、數字式溫溼度傳感器、單片機、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊和第二 V/I變換模塊；所述電源模塊與單片機連接，其用於給整個變送器的電路供電；所述數字式溫溼度傳感器與單片機連接，其用於採集溫度和溼度數據並直接傳送給單片機；所述單片機分別與第一 D/A模塊和第二 D/A模塊連接，單片機用於將溫度數據進行變換和處理後傳送給第一 D/A模塊，並將溼度數據進行變換和處理後傳送給第二 D/A模塊；所述第一 D/A模塊與第一 V/I變換模塊連接，第一 D/A模塊用於對接收到的溫度數據進行數模轉換後，以電壓信號的形式輸出給第一 V/I變換模塊，第一 V/I變換模塊將接收到的電壓信號轉換成工業標準的溫度電流信號輸出；所述第二 D/A模塊與第二 V/I變換模塊連接，第二 D/A模塊用於對接收到的溼度數據進行數模轉換後，以電壓信號的形式輸出給第二 V/I變換模塊，第二 V/I變換模塊將接收到的電壓信號轉換成工業標準的溼度電流信號輸出。
2.如權利要求1所述的一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器，其特徵在於， 該變送器還包括選擇開關、485通信模塊和無線通信模塊，選擇開關與單片機連接，485通信模塊和無線通信模塊分別與選擇開關連接；所述選擇開關用於切換選通485通信模塊和無線通信模塊，所述485通信模塊和無線通信模塊分別用於以485通信方式和無線通信方式輸出信號。
專利摘要一種具有無線通信功能的高精度溫溼度變送器涉及溫溼度測量技術領域，該變送器包括電源模塊、數字式溫溼度傳感器、單片機、第一D/A模塊、第一V/I變換模塊、第二D/A模塊和第二V/I變換模塊；數字式溫溼度傳感器採集溫度和溼度數據直接傳給單片機，單片機將溫溼度數據進行變換和處理，分別輸出給D/A模塊進行數模轉換，輸出的電壓信號再經過V/I變換模塊轉換成工業標準的電流信號輸出。本實用新型測量精度高，穩定性佳；成本低廉，工作可靠。
文檔編號G01D21/02GK202109934SQ20112021594
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者劉克平, 李巖, 趙彬 申請人:長春工業大學