CN102721429B - 频率输出温湿度变送器 - Google Patents
频率输出温湿度变送器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102721429B CN102721429B CN201210207326.2A CN201210207326A CN102721429B CN 102721429 B CN102721429 B CN 102721429B CN 201210207326 A CN201210207326 A CN 201210207326A CN 102721429 B CN102721429 B CN 102721429B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip microcomputer
- output
- circuit board
- temperature
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明涉及的是一种频率输出温湿度变送器，其包括外壳和设置在外壳内的电路板，外壳上设置有复数个输出线性频率信号的接线端子，电路板上设置有温度传感器、湿度传感器、运算放大器、单片机和将线性电压值转换为脉冲信号的时基电路，温度传感器的输出端连接运算放大器的输入端，运算放大器的输出端和湿度传感器的输出端分别通过时基电路与单片机相连接，单片机设置有输出线性频率信号的输出引脚，单片机的输出引脚连接接线端子。本发明采用温度传感器和湿度传感器实现对温度和相对湿度的测量，再通过单片机进行频率信号的转换；其使温湿度变送器能够输出可被计算机设备直接读取的数字化信号。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种自动化技术领域，具体涉及的是一种频率输出温湿度变送器。
背景技术
传感器是一种检测元件，也称为敏感元件，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
由于传感器本身产生信号太过弱小及不规则，需要对其信号进行进一步的调制、放大及线性化处理，以实现有效的控制，将传感器进行信号调理后的产品称为变送器。
随着工业技术的进一步发展，对于变送器的输出信号逐渐形成了一定的标准，以便于跟二次仪表接口，常见的几种为0-20mA，4-20mA，0-5V，1-5V，0-10V等，均为模拟信号。
温湿度变送器是反映环境的温度和相对湿度数据的产品，常用于楼宇自控，基站监控，农业大棚的环境控制。
随着我国农业现代化建设的快速发展，农业大棚和温室技术的应用愈来愈广泛。在温室和大棚中的环境参数监测和控制是确保农作物高质丰产必不可少的因素。温室智能控制***中的控制设备一般采用计算机和远程数据管理***，而市场上常规的温湿度变送器均为模拟量信号，需要经过模拟量转换为数字量的过程，才能与计算机接口传输测量到的数据，这将会降低***兼容性，并增加设备的成本，给推广智能化的温室技术带来一定的障碍。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种能够输出可被计算机设备直接读取的数字化信号，即线性频率信号输出的频率输出温湿度变送器。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
频率输出温湿度变送器，其包括外壳和设置在外壳内的电路板，其特征在于，所述外壳上设置有复数个输出线性频率信号的接线端子，所述电路板上设置有温度传感器、湿度传感器、运算放大器、单片机和将线性电压值转换为脉冲信号的时基电路，所述温度传感器的输出端连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端和湿度传感器的输出端分别通过时基电路与单片机相连接，所述单片机设置有输出线性频率信号的输出引脚，所述单片机的输出引脚连接接线端子。
上述的频率输出温湿度变送器，其中，所述电路板上还设置有隔离电路，所述单片机的输出引脚通过隔离电路与接线端子相连接。
上述的频率输出温湿度变送器，其中，隔离电路采用的是NPN三级管。
上述的频率输出温湿度变送器，其中，所述温度传感器采用的是温度铂电阻，所述湿度传感器采用的是湿敏电容。
上述的频率输出温湿度变送器，其中，所述外壳底部设置有出线槽和壁挂安装孔。
本发明采用温度铂电阻和湿敏电容实现对温度和相对湿度的测量，由于这两种传感器分别输出电阻值和电容值，并且有一定的非线性误差，需要先转换为线性模拟信号，再通过单片机进行频率信号的转换；其使温湿度变送器能够输出可被计算机设备直接读取的数字化信号。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明外壳结构示意图；
图2为本发明的电路连接模块图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1至图2，本发明频率输出温湿度变送器，其包括外壳1和安装在外壳1内的电路板2，在外壳1的一侧设置有复数个接线端子3，该接线端子3为DP９接线端子，并通过焊接固定在电路板2上，该电路板2通过螺母安装在壳体1内部；本实施例的外壳1的底部设置出线槽4和壁挂安装孔5，达到隐藏的目的，方便现场布线，使外壳造型美观，加工精细，壁挂式安装。
本实施例中，该电路板2包括温度传感器21、湿度传感器22、运算放大器23、隔离电路26、单片机25和将线性电压值转换为脉冲信号的时基电路24。该温度传感器21采用的是温度铂电阻，湿度传感器22采用的是湿敏电容。该温度传感器21的输出端连接运算放大器23的输入端，所述运算放大器23的输出端和湿度传感器22的输出端分别各通过一个时基电路24与单片机25相连接，所述单片机24设置有输出线性频率信号的输出引脚，该单片机的输出引脚连接隔离电路26，该隔离电路26的输出端外壳1外部的接线端子3。
本实施例在使用时，首先是信号转换；温度传感器21通过运算放大器23即运算放大集成电路将温度传感器21输出的电阻值转换为线性电压值，并在时基电路24的作用下，转换为脉冲信号；而湿度传感器22是直接通过时基电路24，将湿度传感器22输出的电容值转换为脉冲信号。
再次，信号采集；通过单片机25自带IO外部中断功能，将上述转换后的脉冲信号采集至单片机25，周期采集，每次中断递增的方式进行采集，储存在单片机内部RAM变量中以供后续计算调用。
第三，线性计算；通过查表进行温湿度的非线性补偿，并计算出输出频率大小。
第四，频率输出；通过单片机25自带IO的比较输出功能，将计算后所得频率值进行输出，为防止单片机25与外部直接连接，中间通过NPN三级管作电子开关进行一级隔离即隔离电路26。
本实施例的具体过程为：将温度传感器21、湿度传感器22接入电路，产生随传感器信号变化而变化的触发电路，触发定时器，通过时基电路的转换，形成一个不规则，不线性的频率信号，再通过单片机25采集后进一步计算和转换，输出需要的线性频率信号，通过隔离电路26连接接线端子3，即可被计算机设备直接读取的数字化信号。
本发明在现有基础上进行改进，采用温度铂电阻和湿敏电容实现对温度和相对湿度的测量，由于这两种传感器分别输出电阻值和电容值，并且有一定的非线性误差，需要先转换为线性模拟信号，再通过单片机进行频率信号的转换，使温湿度变送器能够输出可被计算机设备直接读取的数字化信号，即线性频率信号输出的变送器，其温度部分：kHz-2kHz对应0-100℃；湿度部分1kHz-2kHz对应0-100RH%；其结构简单、设计合理、值得推广使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1. 频率输出温湿度变送器，其包括外壳和设置在外壳内的电路板，其特征在于，所述外壳上设置有复数个输出线性频率信号的接线端子，所述电路板上设置有温度传感器、湿度传感器、运算放大器、单片机和将线性电压值转换为脉冲信号的时基电路，所述温度传感器的输出端连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端和湿度传感器的输出端分别通过时基电路与单片机相连接，所述单片机设置有输出线性频率信号的输出引脚，所述单片机的输出引脚连接接线端子，所述电路板上还设置有隔离电路，所述单片机的输出引脚通过隔离电路与接线端子相连接，所述隔离电路采用的是NPN三级管，所述温度传感器采用的是温度铂电阻，所述湿度传感器采用的是湿敏电容，所述外壳底部设置有出线槽和壁挂安装孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210207326.2A CN102721429B (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 频率输出温湿度变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210207326.2A CN102721429B (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 频率输出温湿度变送器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102721429A CN102721429A (zh) | 2012-10-10 |
| CN102721429B true CN102721429B (zh) | 2015-06-24 |
Family
ID=46947254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210207326.2A Expired - Fee Related CN102721429B (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 频率输出温湿度变送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102721429B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104142185A (zh) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | 重庆金美通信有限责任公司 | 一种用于液压缓速器的油温水温采集电路 |
| CN112557452A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-26 | 安徽信息工程学院 | 一种组合式相对湿度传感器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1357758A (zh) * | 2002-01-11 | 2002-07-10 | 东南大学 | 集成频率输出湿度检测装置 |
| CN2504671Y (zh) * | 2001-07-16 | 2002-08-07 | 复旦大学 | 一种温度和湿度测控电路装置 |
| CN2570782Y (zh) * | 2002-09-27 | 2003-09-03 | 北京农业信息技术研究中心 | 智能温湿度自补偿传感变送器 |
| CN201035743Y (zh) * | 2007-04-03 | 2008-03-12 | 范良凯 | 一种温湿度变送器 |
| CN201307084Y (zh) * | 2008-11-06 | 2009-09-09 | 湖南文理学院 | 新型纺织纤维水分测试烘箱 |
| CN202693152U (zh) * | 2012-06-21 | 2013-01-23 | 昆山诺科传感器集成有限公司 | 频率输出温湿度变送器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007535662A (ja) * | 2004-04-02 | 2007-12-06 | カミンズ，チモシー | 統合電子センサ |
-
2012
- 2012-06-21 CN CN201210207326.2A patent/CN102721429B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2504671Y (zh) * | 2001-07-16 | 2002-08-07 | 复旦大学 | 一种温度和湿度测控电路装置 |
| CN1357758A (zh) * | 2002-01-11 | 2002-07-10 | 东南大学 | 集成频率输出湿度检测装置 |
| CN2570782Y (zh) * | 2002-09-27 | 2003-09-03 | 北京农业信息技术研究中心 | 智能温湿度自补偿传感变送器 |
| CN201035743Y (zh) * | 2007-04-03 | 2008-03-12 | 范良凯 | 一种温湿度变送器 |
| CN201307084Y (zh) * | 2008-11-06 | 2009-09-09 | 湖南文理学院 | 新型纺织纤维水分测试烘箱 |
| CN202693152U (zh) * | 2012-06-21 | 2013-01-23 | 昆山诺科传感器集成有限公司 | 频率输出温湿度变送器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于HART-HT2012的温/湿度变送器的设计;黄晓琳;《湖北汽车工业学院学报》;20060930;第20卷(第3期);第32-38页 * |
| 温湿度变送器输出参数的校准方法;康赫男;《计量与测试技术》;20110630;第38卷(第8期);第35-36页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102721429A (zh) | 2012-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN200941076Y (zh) | 智能压力、温度显示控制表 | |
| CN102538918A (zh) | 网络化智能数字称重传感器 | |
| CN102721429B (zh) | 频率输出温湿度变送器 | |
| CN103454004A (zh) | 一种数字多点测温***及实现方法 | |
| CN202372210U (zh) | 用于农业传感器的通用智能变送装置 | |
| TW201331736A (zh) | 溫溼度監控整合裝置 | |
| CN202693152U (zh) | 频率输出温湿度变送器 | |
| CN2570782Y (zh) | 智能温湿度自补偿传感变送器 | |
| CN104155891B (zh) | 基于i2c的网络化变送器及其通信实现方法 | |
| CN100451905C (zh) | 可编程温湿度控制器 | |
| CN203657964U (zh) | 压力变送器 | |
| CN203037609U (zh) | 湿度变送器 | |
| CN205176246U (zh) | 一种电导率仪自动校准*** | |
| CN201035743Y (zh) | 一种温湿度变送器 | |
| CN201788231U (zh) | 微功耗现场总线仪表 | |
| CN201628559U (zh) | 多参数智能无线传感器 | |
| CN201449300U (zh) | 可编程压力传感器 | |
| CN204043717U (zh) | 防爆智能数显仪表 | |
| CN202631191U (zh) | 一种压力表测量仪 | |
| CN103852114A (zh) | 一种在线标定的流量计 | |
| CN202511854U (zh) | 网络化智能数字称重传感器 | |
| CN106092281A (zh) | 一种智能电子秤*** | |
| CN202853691U (zh) | 数字化投入式液位变送器 | |
| CN204924262U (zh) | 一种led光柱数码显示的变送器仪表 | |
| CN210014792U (zh) | 一种具有高输出稳定性和抗干扰能力的数显表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 308 Zhouzhuang Town Park Road in Kunshan city of Suzhou City, Jiangsu province 215325 room 4 Applicant after: Kunshan Nuoke Sensor Integration Co.,Ltd. Applicant after: Beijing Nokisens SAC Co., Ltd. Applicant after: Beijing Nokisens Electronic Technology Development Co., Ltd. Applicant after: Suzhou Zhongyin Sensing Co., Ltd. Applicant after: Weihai Nokisens SAC Co., Ltd. Address before: No. 308 Zhouzhuang Town Park Road in Kunshan city of Suzhou City, Jiangsu province 215325 room 4 Applicant before: Kunshan Nuoke Sensor Integration Co.,Ltd. Applicant before: Beijing Nokisens SAC Co., Ltd. Applicant before: Beijing Nokisens Electronic Technology Development Co., Ltd. Applicant before: Kunshan Nokisens SAC Co., Ltd. Applicant before: Weihai Nokisens SAC Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: BEIJING NEW NORTHKING ELECTRONIC TECHNOLOGY + DEVELOPMENT CO., LTD. BEIJING NEW NORTHKING ELECTRONIC TECHNOLOGY + DEVELOPMENT CO., LTD.;BEIJING NOKISENS SAC CO., LTD.;W BEIJING NOKISENS SAC CO. LTD. BEIJING NOKISENS SAC CO., LTD TO: BEIJING NEW NORTHKING ELECTRONIC TECHNOLOGY + DEVELOPMENT CO., LTD. BEIJING NEW NORTHKING ELECTRONIC TECHNOLOGY + DEVELOPMENT CO., LTD.;BEIJING NOKISENS SAC CO., LTD.;W SUZHOU ZHONGYIN SENSE CO., LTD. BEIJING NOKISENS SAC CO., LTD |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150624 Termination date: 20200621 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |