多通道智能溼溫度測控儀的製作方法
2023-12-10 00:46:01 1
專利名稱：多通道智能溼溫度測控儀的製作方法
技術領域：
本發明的多通道智能溼溫度測控儀屬檢測與控制環境溼度與溫度的自動測試控制儀。
環境的溼度和溫度是影響許多工業產品、農業產品以及軍事產品的生產和貯存質量的重要因素之一，在現代化工業的許多行業中，不僅需要檢測環境的溼度及溫度，還需要控制環境的溼度和溫度。傳統的乾濕球溼度計，露點儀等已遠不能滿足上述要求，而且由於帶有水故而使用環境受到限制，難以實現自動化檢測，更不能實現自動化控制。隨著科學技術和現代化工業的高度發展，檢測和控制環境溼度和溫度已引起世界各工業國的高度重視。
本發明的任務在於研製一種工作穩定可靠、多功能、多通道智能溼度、溫度測控儀，以滿足現代化工業中各行各業對環境溼度及溫度進行自動化檢測和控制的需要。
本發明的多通道智能溼溫度測控儀是採用微機技術及軟體技術組成計算機處理系統而實現的。其硬體部分的技術解決方案是由溼、溫度傳感器感受到的溼度信號或溫度信號，通過通道選擇電路由方波發生器驅動後，經信號變換電路將隨溼度或隨溫度變化的阻抗值轉換為電壓信號，再經A/D轉換電路將模擬量信號轉換為數位訊號輸入單片機系統進行處理，單片機系統的輸出通過接口電路控制數字顯示電路和報警電路，報警電路輸出的報警信號經控制電路對外部空調設備及其他控制設備進行溼、溫度自動控制。從而實現了集檢測、控制、顯示、報警於一體的完整的溼、溫度工業自動控制系統。
附
圖1為本發明多通道智能溼溫度測控儀的原理框圖。圖中的(1)溼溫度傳感器，(2)通道選擇電路，(3)方波發生器，(4)信號變換電路，(5)A/D轉換電路，(6)單片機系統，(7)輸出接口電路，(8)顯示電路，(9)報警電路，(10)控制電路。
附圖2、3、4、5為本發明多通道智能溼溫度測控儀的電路實施例圖。其中附圖2為方波發生器電路圖，附圖3為信號變換電路及A/D轉換電路圖，附圖4為單片機系統電路及輸出接口電路圖，附圖5為顯示電路、報警電路及控制電路圖。
下面結合附圖1及附圖2、3、4、5敘述本發明的硬體組成及工作原理。
附圖3中的電阻RS1～RS4為四個通道的溼度傳感器，而電阻RW1～RW4為四個通道的溫度傳感器，八個通道是由附圖4中的電阻R2～R9分別與單片機U1的八個信號相連而組成的通道選擇電路進行選擇的。溼、溫度傳感器是本儀器的關鍵元件，尤其是溼度傳感器，它的優、劣與否直接影響本儀器的質量和功能，本實施例所採用的是高分子薄膜溼度傳感器作為溼敏元件。由溼敏元件RS1～RS4感受到的溼度信號和由熱敏元件RW1～RW4感受到的溫度信號分別通過由運算放大器A4～A7與A8～A11所組成的信號變換電路(4)將阻抗值轉換為電壓值。附圖2的方波發生電路，作為驅動電源，用以驅動溼、溫度傳感器，它由正反饋綜合電路A1、積分電路A2與過零比較電路A3所組成，A2的輸出正反饋給A1，保證加電後的振蕩，經A2積分後形成三角波，經比較電路A3後形成頻率可調的方波。A3的輸出作為信號變換電路(4)的輸入電壓分別經電位器W3～W10與八個信號變換電路A4～A11相連接。方波發生電路中的電位器W1用來調節零電位，W2用來調節振蕩頻率。信號變換電路(4)的輸出通過信號放大電路A12(如附圖3所示)，將電壓信號放大到TTL電壓。A12的輸出經由二級管D2，電阻R38、R39及電容C5、C6所組成的半波整流濾波電路後，供給圖中U14的A/D轉換電路(5)，圖中的D1為齊納二極體，防止數模轉換電路過壓而燒壞。本實施例的A/D轉換電路所採用的是ADC0809晶片，其控制信號由RD、WR和P26組成，CPU當作中央處理器進行數據計算。由附圖4所示的本實施例的計算機處理系統由單片機U1與鎖存器U2、存貯器U3、U4、U5組成。本實施例的接口電路U6所選用的接口晶片是8155並行接口，再配以其它驅動晶片U7、U8、U9所組成，以擴展外部接口，用以顯示、報警和控制。由附圖5所示的顯示電路採用共陰極的四個數碼管U10～U13所組成，共有4位。其中一位是被測地點，而其他三位是具體檢測到的數值。報警電路由二級管D3、D4及紅、黃色指示燈或音響片所組成，當環境溼度或溫度達到設定值時，紅色或黃色報警指示燈亮或音響片發出可辯別的聲音，並輸出控制信號對外部控制設備如空調設備等進行自動調溼或調溫控制。本發明的控制電路由四個光耦合器G1～G4分別組成溼度或溫度控制電路。
由上述硬體部分再加上軟體部分所組成的多通道智能溼溫度測控儀，同時實現了溼度與溫度的檢測、顯示、報警、控制等功能的全部自動化，且精度高，工作穩定可靠，抗幹擾能力強，操作使用方便，節省人力，不僅可放在中心測控室內進行遠距離檢測、控制，進行集中管理;而且還可埋入被測被控物品中(如糧食、茶葉、菸草、棉花等)測量物堆中的相對溼度和溫度;也可以用於易燃、易爆場合的溼度和溫度測控。因此可用於對溫度及溼度要求較高的生產車間、工廠及要求恆溫、恆溼的作坊以及軍火庫、糧庫、茶葉倉庫、菸草倉庫、紡織品倉庫、礦坑等場合。
權利要求
1.一種多通道智能溼溫度測控儀，其特徵在於由溼度或溫度傳感器(1)感受到的溼度信號或溫度信號通過通道選擇電路(2)選擇後，經方波發生器(3)驅動，由信號變換電路(4)將隨溼度或隨溫度變化的阻抗值轉換為電壓信號，再經A/D轉換電路(5)將模擬量信號轉換為數位訊號輸入單片機系統(6)，其輸出通過接口電路(7)控制數字顯示電路(8)和報警電路(9)，並通過控制電路(10)對外部控制設備進行溼溫度自動調節控制。
2.根據權利要求1所述的多通道智能溼溫度測控儀，其特徵在於方波發生器由正反饋綜合電路A1、積分電路A2與過零比較電路A3所組成。
3.根據權利要求1或2所述的多通道智能溼溫度測控儀，其特徵在於信號變換電路由運算放大器所組成。
4.根據權利要求1或2所述的多通道智能溼溫度測控儀，其特徵在於顯示電路顯示出四位，其中一位是被測地點，其他三位是具體檢測到的數值。
5.根據權利要求3所述的多通道智能溼溫度測控儀，其特徵在於顯示電路顯示出四位，其中一位是被測地點，其他三位是具體檢測到的數值。
全文摘要
一種多通道智能溼溫度測控儀屬檢測與控制環境溼度與溫度的自動檢測控制儀，它由溼溫度傳感器、通道選擇電路、方波發生器、信號變換電路、A/D轉換電路、單片機系統、輸出接口電路、顯示電路、報警電路及控制電路所組成，再配置軟體系統，實現了集檢測、顯示、報警及控制於一體的溼溫度自動控制系統，具有精度高、工作穩定可靠、抗幹擾能力強、操作使用方便、自動化程度高。可廣泛用於對溼溫度要求較高的工廠、生產車間及要求恆溫、恆溼和易燃易爆場合等。
文檔編號G05D23/19GK1080741SQ9211526
公開日1994年1月12日 申請日期1992年12月25日 優先權日1992年12月25日
發明者婁淑慧, 焦連渤 申請人:南京航空航天大學