CN101876646B - 通过脉冲电压检测湿度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过脉冲电压检测湿度的方法，包括放电电极，提供脉冲电压的连续脉冲空气放电电路以及控制单元，所述方法包括通过变换所述连续脉冲放电电路的脉冲电压确定放电电极之间击穿电压的步骤；以及根据所述击穿电压在一定温度下确定湿度的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量湿度的方法。
背景技术
目前，测量湿度的方法有很多。例如利用物质自身几何尺寸变化测量湿度的方法，干湿球法，冷凝露点法。氯化锂露点法，电湿度测量法(电阻法、电容法)，电解法(库伦湿度计)以及其他测量方法，这些测量方法虽然精度很高，但是成本相应的也很高，并且有些方法在高温条件下受到限制，而一些方法因为要使用化学试剂而有污染环境的可能，因此一般不适用于安装在对成本控制要求较高的家用电器设备和高温应用环境中。
中国实用新型专利CN 03 218839.0公开了一种新型的湿度传感器，但是该专利中所公开的湿度传感器电路控制相对要复杂得多，因此也并不适用于普通的家用电器设备中。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的是提供一种相对简单，并适用于对精度要求不是很高的家用电器中检测湿度的方法。
为实现上述发明目的，本发明通过以下方式实现：一种通过脉冲电压检测湿度的方法，包括用以产生电火花的放电电极，提供脉冲电压的连续脉冲放电电路以及控制单元，所述方法包括通过变换所述连续脉冲放电电路的脉冲电压确定放电电极之间击穿电压的步骤；以及根据所述击穿电压确定湿度的步骤。
作为本发明一种较佳的实施方式，所述连续脉冲放电电路每隔一定时间增加脉冲电压一定的幅值。
作为本发明另一种较佳的实施方式，所述放电电极与火花检测电路相连接，当所述火花检测电路检测到电火花时，所述控制单元记录此时的脉冲电压。
作为本发明另一种较佳的实施方式，所述火花检测电路包括放电脉冲感应检测元件。
作为本发明另一种较佳的实施方式，所述火花检测电路包括光电检测元件。
作为本发明另一种较佳的实施方式，所述控制单元中存储有在一定温度范围内湿度与脉冲电压的对应关系表。
作为本发明另一种较佳的实施方式，所述方法还包括根据所记录的脉冲电压通过所述湿度与脉冲电压的对应关系表在特定温度下查找对应的湿度的步骤。
作为本发明另一种较佳的实施方式，还包括显示所检测到的湿度值的显示模块。
本发明的有益技术效果是：通过利用变化放电电极之间的脉冲放电电压进而确定放电电极之间的击穿电压，在确定击穿电压之后，即可根据脉冲电压与湿度之间的关系表查得相应的湿度度进而实现湿度的检测。该方法尤其是在高温条件下更为有效，成本更低，并因不使用化学试剂而更环保，易于安装于对检测精度要求不是很高的家用电器设备中。
附图说明
图1是根据本发明具体实施方式湿度检测方法的电路结构示意图；
图2是根据本发明具体实施方式湿度检测方式的脉冲电压设定示意图。
具体实施方式
如图1所示，根据本发明具体实施方式，包括放电电极、连续脉冲放电电路、火花检测电路、控制单元、温度检测单元以及显示模块。所述放电电极之间距离一定距离设置并与所述连续脉冲放电电路相连，所述火花检测电路与所述放电电极相连，所述控制单元与所述连续脉冲放电电路和所述火花检测电路以及显示模块相连，所述控制单元中存储有湿度与脉冲电压在一定温度条件下的对应关系表。
所述高压脉冲电压通过以下方式实现：通过电子开关S1的不断开关，使升压变压器T1不断产生脉冲电压，并通过整流二极管D1给储能电容C1充电；然后通过分压电阻R1、R2将储能电容C1的充电电压线性分压，通过分压得出的电压值Vout1与D/A转换器U2的设定电压Vref进行比较，如果达到设定电压Vref，则电压比较器U3使放电开关S2导通，从而使C1瞬间放电，在变压器T2的初级线圈中产生激励电流，从而在变压器T2的次级线圈感应出高压脉冲电压输出。通过控制单元改变的Vref值，可以改变输出放电电压值。
所述变压器T2的次级线圈与放电电极P1相连，放电电极P2与放电检测变压器T3的初级线圈相连，所述变压器T3的次级线圈与光耦元件相连，当所述光耦元件检测到所述放电电极P1与P2之间有火花出现时，则反馈信号给所述控制单元，所述控制单元即可断定为所述放电电极P1与P2之间被击穿。
对于高压放电火花的检测，本发明同时也可以使用光电感应器件的方法，如图1中虚线框所示。
测试时，从最低脉冲电压开始，然后每隔一定时间增加一定的脉冲电压幅度，电压上升幅度最小值由电路中的数字/模拟转换器的分辨率、分压电阻R1、R2的线性分压比和变压器输出匝比决定。
在两所述放电电极距离一定的情况下，电压上升幅度最大值取决于需要测量的相对湿度的精度等级，而电压上升步长由前级电路对电容C1的充电速度决定，它随着击穿电压的提高会延长，但可以通过调节前级的脉宽调制器的占空比来加快。例如本发明中输出电压为2000V时充电时间为0.05s，参考如图2所示，当输出电压达到最大的25KV时充电时间为0.1s。
通过改变放电电极之间的距离，可以改变击穿放电电压值。距离越大，则放电电压越大。在使用时，必须设置合适的电极距离。
当施加于所述放电电极两端的脉冲电压升高到一定值时，所述放电电极P1与P2之间则会出现击穿放电现象，即通过所述光耦元件可检测到所述放电电极P1与P2之间产生的放电电流，所述控制单元根据所述光耦元件反馈的信号记录此时的高压脉冲电压，即所述放电电极P1与P2之间的击穿电压，然后根据所记录的高压脉冲电压值由所述湿度与脉冲电压对应关系表即可查得该脉冲电压所对应的湿度，即根据本发明具体实施方式所检测的湿度值。
根据本发明具体实施方式，通过检测放电电极之间的击穿电压然后根据所述控制单元中预先存储的脉冲电压与湿度对应关系表，即可获得相应的湿度值，因此，根据本发明具体实施方式的湿度检测方式实现起来更为简单，而成本也较低。
当然，以上所举的实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本发明还可以有许多其它实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明的教导下所作的针对本发明的等效变化，仍应包含在本发明权利要求所主张的范围中。
Claims (4)
1.一种通过脉冲电压检测家用电器的湿度的方法，包括用以产生电火花的放电电极，提供脉冲电压的连续脉冲放电电路以及控制单元，其中所述控制单元中存储有在一定温度范围内湿度与脉冲电压的对应关系表；所述方法包括步骤：
通过变换所述连续脉冲放电电路的脉冲电压确定放电电极之间击穿电压，其中所述连续脉冲放电电路每隔一定时间增加脉冲电压一定的幅值；
根据所述击穿电压确定湿度，包括根据所记录的脉冲电压通过所述湿度与脉冲电压的对应关系表查找对应的湿度；以及
通过显示模块显示检测到的湿度值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述放电电极与火花检测电路相连接，当所述火花检测电路检测到电火花时，所述控制单元记录此时的脉冲电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述火花检测电路包括放电脉冲感应检测元件。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述火花检测电路包括光电检测元件。
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