CN205246130U - 一种基于温度互补的温湿度采集终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于温度互补的温湿度采集终端，包括PT100温度检测模块、SHT10温湿度检测模块、电源模块、中央处理单元模块和输出单元模块。PT100温度检测模块包括PT100温度探头和信号处理电路，PT100温度检测模块的输出的模拟信号通过中央处理单元模块进行A/D转换；SHT10温湿度检测模块包括SHT10温湿度探头和信号处理电路，SHT10温湿度检测模块输出的数字信号通过IIC总线与中央处理单元模块连接；电源模块用于实现24V-12V、24V-5V的电压转换；输出单元模块包括0-10V电压输出、4-20mA电流输出和一个485串口输出；中央处理单元模块中包含有一个4位的拨码开关，用于控制温湿度工作模式转换以及输出模式选择。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器检测技术领域，具体涉及到一种基于温度互补的温湿度采集终端。
背景技术
随着高性能电子设备的飞速发展和应用，不同行业对温度和湿度的环境要求也越来越高，因此如何实现高精度的温湿度检测是设备正常运行的可靠保证。传统的温湿度采集装置一般选择集成装置，虽然与独立的采集装置相比，成本显著降低，但是温湿度一体采集装置，在精度和可靠性方面性能显著降低，当温度或者湿度检测一方面出现问题时，会影响整个设备的使用。
实用新型内容
通过克服传统技术中的不足，本实用新型解决的问题是提供一种基于温度互补的温湿度采集终端，通过中央处理单元模块中拨码开关选择不同的工作模式和输出模式，实现对周围环境的温湿度的高精度检测。
为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种基于温度互补的温湿度采集终端，本实用新型公开了一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于包括PT100温度检测模块、SHT10温湿度检测模块、电源模块、中央处理单元模块和输出单元模块，所述PT100温度检测模块和所述SHT10温湿度检测模块分别与所述中央处理单元模块连接，所述中央处理单元模块还分别与电源模块、输出单元模块相连接，其特征在于所述输出单元模块用于输出0-5V或0-10V电压输出、4-20mA电流输出，所述中央处理单元模块中包括一个4位的拨码开关，
所述4位的拨码开关包括N01、N02、N03和N04，所述N01、N02用于控制温湿度工作模式转换，所述N03和N04用于输出模式选择，
所述N01，用于启动PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块，通过PT100温度检测模块检测并获取温度数据，通过SHT10温湿度检测模块检测获取湿度数据，并由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N02，用于启动SHT10温湿度检测模块，通过中央处理单元模块对接收SHT10的温湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N01和所述N02，还用于在同时启动时，PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块同时工作，由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，当PT100温度检测模块出现异常时，自动切换到SHT10的温度数据，由输出单元模块形成输出4-20mA；
所述N03，用于输出0-5V量程；
所述N04，用于输出0-10V量程；
所述N03和N04，还用于在同时启动时，输出4-20mA。
优选地，所述PT100温度检测模块包括PT100温度探头和信号处理电路，所述PT100温度探头用于检测环境温度，所述信号处理电路用于对温度信号进行放大和滤波，并形成输出信号；
所述PT100温度检测模块采用DC24V供电，量程0-100℃，温差范围±0.3℃，精度0.3%，分辨率0.1%。
优选地，所述SHT10温湿度检测模块包括SHT10温湿度探头和信号处理电路，所述SHT10温湿度探头用于检测环境温度和/或湿度，所述信号处理电路用于对温度和/或湿度信号进行放大和滤波，并形成输出信号；
所述SHT10温湿度检测模块采用DC24V供电，温度量程0-100℃，湿度量程5%RH-95%RH，温差范围±0.5℃，湿度误差范围在RH5%RH～95%RH，25℃的条件下是±3%，分辨率0.1%RH。
优选地，所述中央处理单元模块通过IIC总线分别与所述PT100温度检测模块和所述SHT10温湿度检测模块连接，用于对接收的PT100温度检测模块的模拟信号首先进行A/D转换然后进行保存，用于对接收的SHT10温湿度检测模块的数字信号直接进行保存。
优选地，所述电源模块包括并联连接的降压转换电路1和降压转换电路2，还包括与所述降压转换电路2串联连接的电源隔离电路，所述降压转换电路1用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出12V的直流电源，所述降压转换电路2用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出5V的直流电源，然后通过所述电源隔离电路实现模拟电路和数字电路的隔离，形成5V的直流电源输出。
优选地，所述降压转换电路1包括降压电源变换器MC34063芯片，用于将24V的输入电压转换为12V的输出电压；
所述降压转换电路2包括降压稳压芯片P3596L，用于将24V的输入电压转换为5V的输出电压；
所述电源隔离电路包括隔离芯片B0505LS，用于实现模拟电路和数字电路的隔离，形成5V的直流电源输出。
优选地，所述输出单元模块还包括485串口输出，所述485串口输出用于实现远距离的数据传输，将温湿度的采集数据传送到远程的数据监控中心。
优选地，所述中央处理单元模块包括微处理器，所述微处理器是8位AVR微处理器。
输出单元模块设置有三种工作模式，包括三种工作模式：
工作模式一：打开N01，启动PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块，PT100温度检测模块检测并获取温度数据，SHT10温湿度检测模块检测获取湿度数据，并由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
打开N03，用于输出0-5V量程；或
打开N04，用于输出0-10V量程；
工作模式二：
打开N02，用于启动SHT10温湿度检测模块，通过中央处理单元模块对接收SHT10的温湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
打开N03，用于输出0-5V量程；或
打开N04，用于输出0-10V量程；
工作模式三：
同时打开N01和N02，同时启动PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块，由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，当PT100温度检测模块出现异常时，自动切换到SHT10的温度数据，由输出单元模块形成输出4-20mA；
同时打开N03和N04，输出4-20mA。
中央处理单元模块中的微处理器采用ATmega88，它是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器。
本实用新型的有益效果是：SHT10温湿度检测模块与PT100的温度检测模块进行互补，当其中一个模块温度检测失败时，自动切换到另外一个进行温度检测，不影响用户的正常使用，此外，输出单元模块设置了三种工作模式，支持常用的工业输出标准的同时还支持数据的远程传输，实现现场环境的远程监控和管理。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电源模块图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
为了使本实用新型要解决的技术问题和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实例进行详细描述。
为了使本实用新型要解决的技术问题更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本实用新型公开了一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于包括PT100温度检测模块、SHT10温湿度检测模块、电源模块、中央处理单元模块和输出单元模块，所述PT100温度检测模块和所述SHT10温湿度检测模块分别与所述中央处理单元模块连接，所述中央处理单元模块还分别与电源模块、输出单元模块相连接，PT100温度检测模块包括PT100温度探头和信号处理电路，PT100温度检测模块的输出信号通过中央处理单元模块进行A/D转换；SHT10温湿度检测模块包括SHT10温湿度探头和信号处理电路，SHT10温湿度检测模块的输出信号通过IIC总线与中央处理单元模块连接；电源模块实现24V-12V、24V-5V的电压转换；输出单元模块包括0-10V量程的电压输出、4-20mA电流输出和一个485串口输出；中央处理单元模块中包含有一个4位的拨码开关，用于控制温湿度工作模式转换以及输出模式选择。
所述4位的拨码开关包括N01、N02、N03和N04，所述N01、N02用于控制温湿度工作模式转换，所述N03和N04用于输出模式选择，
所述N01，用于启动PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块，通过PT100温度检测模块检测并获取温度数据，通过SHT10温湿度检测模块检测获取湿度数据，并由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N02，用于启动SHT10温湿度检测模块，通过中央处理单元模块对接收SHT10的温湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N01和所述N02，还用于在同时启动时，PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块同时工作，由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，当PT100温度检测模块出现异常时，自动切换到SHT10的温度数据，由输出单元模块形成输出4-20mA；
所述N03，用于输出0-5V量程；
所述N04，用于输出0-10V量程；
所述N03和N04，还用于在同时启动时，输出4-20mA。
温湿度采集终端整体工作过程为：首先选择拨码开关，以工作模式一，启动NO1，PT100温度探头先检测环境的温度，并通过信号处理电路实现信号的放大和滤波，中央处理单元中的微处理器对接收的PT100温度数据进行AD转换，然后通过PWM脉冲宽度调制变换输出0-5V或0-10V的电压；其次SHT10温湿度探头检测环境的温度和湿度，通过IIC总线与中央处理单元模块进行通信，微处理器对其中的湿度数据进行处理，并通过PWM变换输出0-5V或0-10V的电压，最后电压通过运放电路输出0-20mA的电流，预留的485通讯接口用于与其他设备之间通信。
所述0-10V电压输出和4-20mA电流输出满足工业自动化的输出电压和电流标准。
如图2所示，所述电源模块包括并联连接的降压转换电路1和降压转换电路2，还包括与所述降压转换电路2串联连接的电源隔离电路，所述降压转换电路1用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出12V的直流电源，所述降压转换电路2用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出5V的直流电源，然后通过所述电源隔离电路实现模拟电路和数字电路的隔离，形成5V的直流电源输出。
电源模块包括三部分的电压变换，首先输入的24V直流电源通过降压转换电路1进行电压转换，输出12V的直流电源。主要采用降压电源变换器MC34063芯片实现降压转换；其次输入的24V直流电源通过降压转换电路2进行电压转换，输出5V的直流电源，电路采用降压稳压芯片P3596L实现降压转换；输出的5V直流电源通过电源隔离电路实现模拟电路和数字电路的隔离，电源隔离电路主要采用隔离芯片B0505LS实现。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于包括PT100温度检测模块、SHT10温湿度检测模块、电源模块、中央处理单元模块和输出单元模块，所述PT100温度检测模块和所述SHT10温湿度检测模块分别与所述中央处理单元模块连接，所述中央处理单元模块还分别与电源模块、输出单元模块相连接，其特征在于所述输出单元模块用于输出0-5V或0-10V电压输出、4-20mA电流输出，所述中央处理单元模块中包括一个4位的拨码开关，
所述4位的拨码开关包括N01、N02、N03和N04，所述N01、N02用于控制温湿度工作模式转换，所述N03和N04用于输出模式选择，
所述N01，用于启动PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块，通过PT100温度检测模块检测并获取温度数据，通过SHT10温湿度检测模块检测获取湿度数据，并由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N02，用于启动SHT10温湿度检测模块，通过中央处理单元模块对接收SHT10的温湿度数据进行处理，由输出单元模块形成输出0-5V或0-10V量程；
所述N01和所述N02，还用于在同时启动时，PT100温度检测模块和SHT10温湿度检测模块同时工作，由中央处理单元模块对接收的PT100温度数据和SHT10的湿度数据进行处理，当PT100温度检测模块出现异常时，自动切换到SHT10的温度数据，由输出单元模块形成输出4-20mA；
所述N03，用于输出0-5V量程；
所述N04，用于输出0-10V量程；
所述N03和N04，还用于在同时启动时，输出4-20mA。
2.根据权利要求1所述的基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于所述PT100温度检测模块包括PT100温度探头和信号处理电路，所述PT100温度探头用于检测环境温度，所述信号处理电路用于对温度信号进行放大和滤波，并形成输出信号；
所述PT100温度检测模块采用DC24V供电，量程0-100℃，温差范围±0.3℃，精度0.3%，分辨率0.1%。
3.根据权利要求1所述的基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于所述SHT10温湿度检测模块包括SHT10温湿度探头和信号处理电路，所述SHT10温湿度探头用于检测环境温度和/或湿度，所述信号处理电路用于对温度和/或湿度信号进行放大和滤波，并形成输出信号；
所述SHT10温湿度检测模块采用DC24V供电，温度量程0-100℃，湿度量程5%RH-95%RH，温差范围±0.5℃，湿度误差范围在RH5%RH～95%RH，25℃的条件下是±3%，分辨率0.1%RH。
4.根据权利要求1所述的基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于所述中央处理单元模块通过IIC总线分别与所述PT100温度检测模块和所述SHT10温湿度检测模块连接，用于对接收的PT100温度检测模块的模拟信号首先进行A/D转换然后进行保存，用于对接收的SHT10温湿度检测模块的数字信号直接进行保存。
5.根据权利要求1所述的一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于所述电源模块包括并联连接的降压转换电路1和降压转换电路2，还包括与所述降压转换电路2串联连接的电源隔离电路，所述降压转换电路1用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出12V的直流电源，所述降压转换电路2用于将输入的24V直流电源进行电压转换形成输出5V的直流电源，然后通过所述电源隔离电路实现模拟电路和数字电路的隔离，形成5V的直流电源输出。
6.根据权利要求5所述的一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于
所述降压转换电路1包括降压电源变换器MC34063芯片，用于将24V的输入电压转换为12V的输出电压；
所述降压转换电路2包括降压稳压芯片P3596L，用于将24V的输入电压转换为5V的输出电压；
所述电源隔离电路包括隔离芯片B0505LS，用于实现模拟电路和数字电路的隔离，形成5V的直流电源输出。
7.根据权利要求1所述的基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于所述输出单元模块还包括485串口输出，所述485串口输出用于实现远距离的数据传输，将温湿度的采集数据传送到远程的数据监控中心。
8.根据权利要求1所述的一种基于温度互补的温湿度采集终端，其特征在于中央处理单元模块包括微处理器，所述微处理器是8位AVR微处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521083509.3U CN205246130U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种基于温度互补的温湿度采集终端 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201521083509.3U CN205246130U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种基于温度互补的温湿度采集终端 |
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|---|---|
| CN205246130U true CN205246130U (zh) | 2016-05-18 |
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| CN201521083509.3U Expired - Fee Related CN205246130U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种基于温度互补的温湿度采集终端 |
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| CN (1) | CN205246130U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105628094A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-06-01 | 湖北仁威电业科技有限公司 | 一种基于温度互补的温湿度采集终端及其采集方法 |
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2015
- 2015-12-23 CN CN201521083509.3U patent/CN205246130U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105628094A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-06-01 | 湖北仁威电业科技有限公司 | 一种基于温度互补的温湿度采集终端及其采集方法 |
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20170922 Address after: 410000 Wangcheng economic and Technological Development Zone, Changsha, Tongxin Road, No. 1, Hunan Patentee after: China Hunan network Renwei Energy Technology Co. Ltd. Address before: 430070 Hubei Province, Wuhan District of Hongshan City Baishazhou city building four workshop of small and medium sized enterprises Patentee before: Hubei Joinwell Electrical Technology Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160518 Termination date: 20171223 |
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