CN107402183A - 一种智能型毛发湿度计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型毛发湿度计，湿度计壳体为空腔长方体,上部敞口端与上盖螺纹配合；壳体内壁上安装有二个红外感应器，轴承固定在壳体内壁上，滚轮安装在轴承上。固定块位于壳体内底部，毛发束一端与固定块固连，另一端绕过滚轮后连接悬挂件，悬挂件上有位移传感器。控制盒位于壳体外壁上，控制盒上有显示屏，控制盒内部设有CPU处理器、弱信号放大器、显示器、存储器和无线传输器；位移传感器通过弱信号放大器连接CPU处理器，CPU处理器分别连接显示器、存储器、第一和第二红外感应器，CPU处理器通过无线传输器连接个人智能终端。毛发湿度计结构简单，实现对毛发微弱位移信号采集并放大，精准度高，能实时显示室内湿度值。

Description

一种智能型毛发湿度计

技术领域

本发明涉及气体湿度测量技术领域，具体地说，涉及一种智能型毛发湿度计。

背景技术

湿度计一种是测量气体湿度的物性分析仪器，在生产生活中有着重要的应用。目前使用较广的湿度计为干湿球式湿度计，利用干湿球的变化，通过查对照表得出此时此地环境的相对湿度，它定量性强，成本低，但不直观，毛发湿度计则是依据人体头发的特性而制成的一种湿度计，能直观反应湿度变化。

人的头发有一种特性，它吸收空气中水汽的多少是随相对湿度的增大而增加的，而毛发的长短又和它所含有的水分多少有关。利用这一变化即可制造毛发湿度计。用酒精等将毛发洗净除油脂，以毛发十根为一束装置在容器中，利用杠杆原理，扩大它的伸缩即指针直接在刻度板上指出湿度。另有一种是将头发的一端固定，而另一端挂一微小砝码，为能显示清楚头发长短的变化，而将头发绕过一个小滑轮，同时在滑轮上安装一长指针；由于砝码本身的重量作用，而使头发紧紧地压在滑轮上。当头发伸长时，滑轮作顺时针方向转动，并带动指针沿弧形向下偏转，而当头发缩短时，指针则向上转动。设空气完全干燥时，指针所指的位置为0；空气中水蒸汽达到饱和状态时，指针所指的位置作100，再用干湿球湿度计与它相核对，刻出度数，就可直接测出空气的相对湿度。如专利CN 2457599Y“毛发湿度计”中公开了一种可定性反应室内温度的毛发湿度计，该毛发湿度计的特点是观察直观，使用方便，不足是精度较差，不能精确定量指示室内湿度。

发明内容

为避免现有技术存在的不足，本发明提出一种智能型毛发湿度计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括壳体、上盖、固定块、滚轮、轴承、悬挂件、位移传感器、第一红外感应器、控制盒、显示屏、CPU处理器、弱信号放大器、显示器、储存器、无线传输器、个人智能终端、第二红外感应器、监控终端和毛发束，所述壳体为空腔长方体,上部为敞口端，所述上盖与壳体敞口端螺纹配合，上盖顶面均布有多个垂直通孔，壳体内壁上安装有第一红外感应器和第二红外感应器，轴承通过轴承座固定在壳体内壁上，滚轮安装在轴承上，固定块位于壳体内底部，毛发束一端与固定块固连，另一端绕过滚轮后连接悬挂件，悬挂件上装有位移传感器；所述控制盒安装在壳体外壁上，控制盒上有显示屏，控制盒内部设有CPU处理器、弱信号放大器、显示器、存储器和无线传输器；所述位移传感器通过弱信号放大器连接CPU处理器，所述CPU处理器分别连接显示器、存储器、第一红外感应器和第二红外感应器，所述CPU处理器通过无线传输器连接个人智能终端或监控终端；

所述弱信号放大器包括运算放大器A、运算放大器B，所述运算放大器A正极输入端连接信号输入端，负极输入端通过电阻B接地，运算放大器A正极电源端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端接地，所述运算放大器A负极电源端通过电容B接地，运算放大器A负极输入端和输出端之间连接并联连接的电阻C和电容C，所述运算放大器A输出端连接电容G一端，电容G另一端分别连接电阻E一端和运算放大器B正极输入端，电阻E另一端接地；所述运算放大器B负极输入端连接电阻F一端，电阻F另一端连接电容E一端，电容E另一端接地；所述运算放大器B负极输入端和输出端之间连接并联连接的电容F和电阻G，所述运算放大器B输出端接信号输出端，所述运算放大器B的电源端分别连接电阻D和电容D一端，电容D另一端接地。

所述无线传输器采用4G模块或WIFI模块。

有益效果

本发明提出的一种智能型毛发湿度计，该湿度计壳体为空腔长方体,上部敞口端与上盖螺纹配合；壳体内壁上装有第一和第二红外感应器，轴承固定在壳体内壁上，滚轮安装在轴承上；固定块位于壳体内底部，毛发束一端与固定块固连，另一端绕过滚轮后连接悬挂件，悬挂件上有位移传感器。控制盒位于壳体外壁上，控制盒上有显示屏，控制盒内部设有CPU处理器、弱信号放大器、显示器、存储器和无线传输器；位移传感器通过弱信号放大器连接CPU处理器，CPU处理器分别连接显示器、存储器、第一和第二红外感应器，CPU处理器通过无线传输器连接个人智能终端；毛发湿度计实现对毛发微弱位移信号采集并放大，精准度高，能实时显示室内湿度值。

本发明智能型毛发湿度计，采用的弱信号放大器结构简单、性能优良，抗干扰能力强，受温度、湿度变化影响小，能实现对微弱信号的放大，提高了信号采集的精准度和及时性。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种智能型毛发湿度计作进一步详细说明。

图1为本发明智能型毛发湿度计整体结构示意图。

图2为本发明智能型毛发湿度计控制原理框图。

图3为本发明弱信号放大器原理图。

图中:

1.壳体 2.上盖 3.毛发束 4.固定块 5.滚轮 6.轴承 7.悬挂件 8.位移传感器9.第一红外感应器 10.控制盒 11.显示屏 12.CPU处理器 13.弱信号放大器 14.显示器15.储存器 16.无线传输器 17.个人智能终端 18.第二红外感应器 19.监控终端

1a.电阻A 2a.电阻B 3a.电阻C 4a.电阻D 5a.电阻E

6a.电阻F 7a.电阻G

1b.电容A 2b.电容B 3b.电容C 4b.电容D 5b.电容E

6b.电容F 7b.电容G

1c.运算放大器A 2c.运算放大器B

具体实施方式

本实施例是一种智能型毛发湿度计。

参阅如图1、图2、图3，本实施例智能型毛发湿度计，由壳体1、上盖2、固定块4、滚轮5、轴承6、悬挂件7、位移传感器8、第一红外感应器9、控制盒10、显示屏11、CPU处理器12、弱信号放大器13、显示器14、储存器15、无线传输器16、个人智能终端17、第二红外感应器18、监控终端19和毛发束3组成；其中,壳体1为空腔长方体,上部为敞口端，上盖2与壳体敞口端螺纹配合，上盖2顶面均布有多个垂直通孔。壳体1内壁上安装有第一红外感应器9和第二红外感应器18，轴承6通过轴承座固定在壳体1内壁上，滚轮5安装在轴承6上，滚轮5与轴承6配合转动。固定块4固定安装在壳体1内底部，发毛束2一端与固定块4固连，发毛束2另一端绕过滚轮5后连接悬挂件7，悬挂件7上安装有位移传感器8。控制盒10安装在壳体外壁上部，控制盒10上装有显示屏11，控制盒内部设置有CPU处理器12、弱信号放大器13、显示器14、存储器15和无线传输器16；位移传感器8通过弱信号放大器13连接CPU处理器12，CPU处理器分别连接显示器14、存储器15、第一红外感应器9和第二红外感应器18，CPU处理器12通过无线传输器16连接个人智能终端17或者监控终端19。

本实施例中，无线传输器16采用4G模块和WIFI模块。

本实施例中，弱信号放大器13包括运算放大器A、运算放大器B，运算放大器A正极输入端连接信号输入端，负极输入端通过电阻B接地；运算放大器A正极电源端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端接地；运算放大器A负极电源端通过电容B接地，运算放大器A负极输入端和输出端之间连接并联连接的电阻C和电容C，运算放大器A输出端连接电容G一端，电容G另一端分别连接电阻E一端和运算放大器B正极输入端，电阻E另一端接地；运算放大器B负极输入端连接电阻F一端，电阻F另一端连接电容E一端，电容E另一端接地；运算放大器B负极输入端和输出端之间连接并联连接的电容F和电阻G，运算放大器B输出端接信号输出端，运算放大器B的电源端分别连接电阻D和电容D一端，电容D另一端接地。本实施例中，采用的弱信号放大器结构简单、性能优良，抗干扰能力强，受温度、湿度变化影响小，能实现对微弱信号的放大，提高了信号采集的精准度和及时性。

本实施例使用方法包括以下步骤：

A、当室内湿度大时，毛发束吸收水分后出现膨胀拉长，悬挂件向下移动，触碰第一红外线感应器发出的红外线；随即位移传感器工作，正向移动；

若室内湿度过低，较干燥，则毛发中水分少，出现收缩，悬挂件向上移动；触碰第二红外线感应器发出的红外线；位移传感器工作，反向移动；

B、位移传感器采集悬挂件向下或向上位移信号，并通过弱信号放大器进行放大后发送至CPU处理器处理；

C、CPU处理器经过分析处理，将位移信号转化为数字信号，并在显示屏上显示对应的高湿度值或低湿度值；

D、CPU处理器将湿度信号通过无线传输器发送至个人智能终端或远程监控终端，便于随时查看。

本实施例置于不同湿度的环境中，进行实验，得到数据如下表：

湿度(％)	毛发伸缩长度(mm)
		10	-3.2
20	-2.2
		30	0
40	2.5
		50	3.4
60	4.5

本实施例结构原理简单，智能化程度高，能够实现对毛发微弱位移信号采集并放大，精准度高，能够实时显示室内湿度值,并且能够将湿度变化值发送至个人智能终端上；便于查看。

Claims (2)

1.一种智能型毛发湿度计，其特征在于:包括壳体、上盖、固定块、滚轮、轴承、悬挂件、位移传感器、第一红外感应器、控制盒、显示屏、CPU处理器、弱信号放大器、显示器、储存器、无线传输器、个人智能终端、第二红外感应器、监控终端和毛发束，所述壳体为空腔长方体,上部为敞口端，所述上盖与壳体敞口端螺纹配合，上盖顶面均布有多个垂直通孔，壳体内壁上安装有第一红外感应器和第二红外感应器，轴承通过轴承座固定在壳体内壁上，滚轮安装在轴承上，固定块位于壳体内底部，毛发束一端与固定块固连，另一端绕过滚轮后连接悬挂件，悬挂件上装有位移传感器；所述控制盒安装在壳体外壁上，控制盒上有显示屏，控制盒内部设有CPU处理器、弱信号放大器、显示器、存储器和无线传输器；所述位移传感器通过弱信号放大器连接CPU处理器，所述CPU处理器分别连接显示器、存储器、第一红外感应器和第二红外感应器，所述CPU处理器通过无线传输器连接个人智能终端或监控终端；

所述弱信号放大器包括运算放大器A、运算放大器B，所述运算放大器A正极输入端连接信号输入端，负极输入端通过电阻B接地，运算放大器A正极电源端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端接地，所述运算放大器A负极电源端通过电容B接地，运算放大器A负极输入端和输出端之间连接并联连接的电阻C和电容C，所述运算放大器A输出端连接电容G一端，电容G另一端分别连接电阻E一端和运算放大器B正极输入端，电阻E另一端接地；所述运算放大器B负极输入端连接电阻F一端，电阻F另一端连接电容E一端，电容E另一端接地；所述运算放大器B负极输入端和输出端之间连接并联连接的电容F和电阻G，所述运算放大器B输出端接信号输出端，所述运算放大器B的电源端分别连接电阻D和电容D一端，电容D另一端接地。

2.根据权利要求1所述的智能型毛发湿度计，其特征在于:：所述无线传输器采用4G模块或WIFI模块。