溫濕度控制器檢測儀的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種溫濕度控制器檢測儀，該檢測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。該系統結構簡單，操作方便，而且通過編程可以實現較高的精度。本儀器利用簡單的原理對于生產現場檢驗溫濕度控制器提供了最方便的方法。
【專利說明】溫濕度控制器檢測儀
[0001]【技術領域】:本發明提供一種溫濕度控制器檢測儀。
[0002]【背景技術】:在人類的生活環境中，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，無時無刻不在與溫、濕度打著交道。自18世紀工業革命以來，工業發展對是否能掌握溫、濕度有著絕對的聯系。在電力、冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫藥等等行業，可以說幾乎80%的工業部門都不得不考慮著溫、濕度的因素。溫、濕度對于工業如此重要，由此推進了溫、濕度傳感器的發展。進入21世紀后，溫、濕度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發虛擬傳感器和網絡傳感器、研制單片測溫系統等聞科技的方向迅速發展。
[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鍵。
【發明內容】
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[0004]發明目的:本發明提供一種溫濕度控制器檢測儀，其目的是解決以往的設備所存在的工作過程可靠性不佳的問題。
[0005]技術方案:本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種溫濕度控制器檢測儀，其特征在于:該檢測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構成，在該單片機內設置有A/D轉換模塊和溫濕度計算模塊，溫濕度計算模塊包括溫度計算模塊和濕度計算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計算模塊；濕度傳感器連接A/D轉換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計算模塊。
[0010]優點及效果:本發明提供一種溫濕度控制器檢測儀，該檢測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]由于科學技術的飛速發展，特別是微電子加工技術，計算機技術及信息處理技術的發展，人們對信息資源的需求日益增長，作為提供信息的傳感技術及傳感器愈來愈引起人們的重視，而綜合各種技術的傳感器技術也進入到一個飛速的發展階段。要及時正確地獲取各種信息，解決工程、生產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用各種傳感器及傳感技術。如最簡單的溫度的測量，有熱電偶、光纖溫度傳感器等等。但是，熱敏電阻是開發早、種類多、發展較成熟的敏感元器。熱敏電阻由半導體陶瓷材料組成，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，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。隨著半導體技術的不斷發展，熱敏電阻作為一種新型感溫元件應用越來越廣泛。他具有體積小、靈敏度高、重量輕、熱慣性小、壽命長以及價格便宜等優點，最重要的是作為溫度傳感器的熱敏電阻的靈敏度非常高，這是其他測溫傳感器所不能比擬的。
[0012]本發明具有以下功能:
[0013]1.基本功能
[0014]I)測試溫濕度控制器的啟動、返回溫度和濕度值；
[0015]2)測試現場當時的標準溫度、濕度值；
[0016]3)通過溫濕度控制器自帶的傳感器測試當時溫度、濕度值；
[0017]4)使用數碼顯示管顯示以上數值；
[0018]5)檢測儀自身攜帶電源；
[0019]2.適用范圍
[0020]測溫范圍為-40-70°C ;濕度范圍為10%_100%
[0021 ] 測溫誤差〈± I °C ;濕度誤差〈土 3%
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0022]圖1為本發明的結構框圖；
[0023]圖2為本發明的單片機部分的示意圖；
[0024]圖3為本發明的熱敏電阻溫度特性曲線；
[0025]圖4為本發明的電源電路圖；
[0026]圖5為本發明的單片機最小系統圖；
[0027]圖6為本發明的顯示系統電路圖
[0028]【具體實施方式】:下面結合附圖對本發明做進一步的說明:
[0029]如圖1所示，本發明提供一種溫濕度控制器檢測儀，該檢測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構成，在該單片機內設置有A/D轉換模塊和溫濕度計算模塊，溫濕度計算模塊包括溫度計算模塊和濕度計算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計算模塊；濕度傳感器連接A/D轉換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計算模塊。
[0032]本發明的總體需求:[0033]結合當前我的設計及實際情況，具有以下任務需求:檢測時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線，調節旋鈕，觀察溫濕度控制器，當溫濕度控制器動作時，在測試儀數碼顯示模塊可直接讀取溫度或濕度的動作值。數碼顯示模塊也可通過內置溫濕度傳感器顯示標準溫濕度。把內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，此測試儀還配有自供電系統，給測試儀充滿電后可無需連接220V電源。
[0034]硬件電路設計及分析
[0035]單片機最小系統
[0036]在選定了本設計所需的硬件之后就需要進行電路的設計工作了，只有正確合理的電路設計才能夠將單一的電器元件組合成一個能夠實現各種功能的作品。因此電路設計是整個制作過程中最重要的，而要完成電路設計就得對凌陽SPCE061A單片機非常熟悉。SPCE061A內置8通道10位模-數轉換器，其中7個通道用于將模擬量信號(例如電壓信號)轉換為數字量信號，可以直接通過引線(10A[0~6])輸入。實際上可以把模數轉換器(ADC, Analog to Digital Converter)看作是一個實現模/數信號轉換的編碼器。在ADC內，由數模轉換器DACO和逐次逼近寄存器SAR組成逐次逼近式模-數轉換器如圖2所示。
[0037]具體設計
[0038]本設計選用了凌陽SPCE061A單片機和一個5KQ負溫度系數熱敏電阻相結合，通過凌陽SPCE061A單片機的中斷系統實時監測熱敏電阻兩端的電壓，經過微處理器計算得到溫度值。
[0039]電阻測溫原理
[0040]熱敏電阻是近年來發展起來的一種新型半導體感溫元件。由于它具有靈敏度高、體積小、重量輕、熱慣性小、壽命長以及價格便宜等優點，因此應用非常廣泛。負系數熱敏電阻熱敏電阻與普通熱電阻不同，它具有負的電阻溫度特性，當溫度升高時，電阻值減小；當溫度降低時，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曲線，非線性度較大，因此在使用時要進行線性化處理，線性化處理雖然能改善熱敏電阻的特性曲線，但比較復雜。為此常在要求不高的一般應用中，作出在一定的溫度范圍內溫度與阻值成線性關系的假定，以簡化計算。熱敏電阻的應用是為了感知溫度為此給熱敏電阻以恒定的電流，測量電阻兩端就得到一個電壓，然后就可以通過下列公式求得溫度=T=Ttl - KVt
[0042]其中:T------被測溫度
[0043]T0------與熱敏電阻特性有關的溫度參數
[0044]K-----與熱敏電阻特性有關的系數
[0045]Vt------熱敏電阻兩端的電壓
[0046]根據這一公式，如能測得熱敏電阻兩端的電壓VT，再知道參數Ttl和系數K，則可計算出熱敏電阻的環境溫度，也就是被測的溫度。
[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使被測信號基本接近滿量程值，采取線性區域內中間某一點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時熱敏電阻的阻值為5KQ，所以選取固定電阻R的值為5KQ。在_20°C時熱敏電阻的阻值為37.399KQ,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時熱敏電阻的阻值為
0.796KQ，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域內SPCE061A的A/D值都沒有達到極限值。按照0接法時，T0=76, K=0.1022，根據以上公式和參數，測出熱敏電阻兩端的電壓就可以求出被測溫度。
[0049]MF52 10K3470 溫度特性表
[0050]R25°C =IOK B (25/50) =3470K
[0051]
T(0C) R(KQ) T(0C) R(KQ) T(0C) R(KQ) T(0C) R(KQ)
-40 190.5562-27 99.5847 -14 53.1766 -129.2750
-39 183.4132-26 94.6608 -13 50.7156 028.0170
-38 il75.6740-25 90.0326 -12 48.4294 I26.8255
L............................................L............................................................................—......................................................................[0052]
【權利要求】
1.一種溫濕度控制器檢測儀，其特征在于:該檢測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.根據權利要求1所述的溫濕度控制器檢測儀，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.根據權利要求2所述的溫濕度控制器檢測儀，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.根據權利要求3所述的溫濕度控制器檢測儀，其特征在于:溫濕度控制器由單片機構成，在該單片機內設置有A/D轉換模塊和溫濕度計算模塊，溫濕度計算模塊包括溫度計算模塊和濕度計算模塊，溫度傳感器連接至A/D轉換模塊，溫度顯示模塊連接溫度計算模塊；濕度傳感器連接A/D轉換模塊，濕度顯示模塊連接濕度計算模塊。
【文檔編號】G05B23/02GK103488164SQ201310435441
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】蔡建宇, 宇文靜, 劉志宇 申請人:國家電網公司, 遼寧省電力有限公司檢修分公司