CN210953901U - 湿度器校准电路及湿度器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种湿度器校准电路及湿度器，涉及电子设备技术领域，该湿度器校准电路包括分别与测量控制电路相连接的湿度传感器、蓝牙电路以及显示电路；测量控制电路包括与信号控制及处理电路相连接的电容测量电路以及存储电路；电容测量电路的输出端与信号控制及处理电路的第一输入端相连接；蓝牙电路的输入端与信号控制及处理电路的第二输入端相连接；湿度传感器的数据输出端与电容测量电路的输入端相连接；显示电路的输入端与信号控制及处理电路的输出端相连接。该湿度器校准电路不需要额外的校准设备即可实现了大批量的湿度传感器生产校准，节省了生产成本；通过蓝牙传输校准数据，实现对多个湿度测量装置同时校准，提升了校准效率。

Description

湿度器校准电路及湿度器

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其是涉及一种湿度器校准电路及湿度器。

背景技术

现有家用湿度测量仪中采用的湿度传感器有两种，分别是湿敏电阻和湿敏电容，由于湿度传感器的精度要求很高，因此需要对上述两种传感器进行精确的校准。现有技术中在对湿度传感器进行校准时需要专门的校准设备，导致湿度传感器的成本上升，同时湿度传感器的数据之间也缺少快速传输的手段。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种湿度器校准电路及湿度器，利用湿度测量装置自身的资源实现了大批量的湿度传感器生产校准，不需要额外的校准资源，节省了生产成本；采用了蓝牙广播协议发送和接收湿度校准数据，可以对一个车间的数个湿度测量装置同时校准，提升了校准速度，并最终加快出货速度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种湿度器校准电路，其中，该湿度器校准电路包括分别与测量控制电路相连接的湿度传感器、蓝牙电路以及显示电路；

测量控制电路包括与信号控制及处理电路相连接的电容测量电路以及存储电路；电容测量电路的输出端与信号控制及处理电路的第一输入端相连接；蓝牙电路的输入端与信号控制及处理电路的第二输入端相连接；

湿度传感器的数据输出端与电容测量电路的输入端相连接；

显示电路的输入端与信号控制及处理电路的输出端相连接。

在一些实施方式中，上述湿度传感器为未经校准的电容型传感器；传感器的电容值随外部环境的变化而变化。

在一些实施方式中，上述显示电路中设置有显示屏，用于显示测量控制电路发送来的湿度数据。

在一些实施方式中，上述测量控制电路采用集成高精度电容数字转换器的MXM11P63的SOC芯片。

在一些实施方式中，上述蓝牙电路采用MG127蓝牙发射芯片。

在一些实施方式中，上述信号控制及处理电路中，采用以下算式进行湿度校准：

RH＝K×(D-D1)+RH1

上式中，RH为待测的湿度器的湿度值；D为待测的湿度器的电容数值；RH1为标准测量室内的湿度器湿度值；D1为标准测量室内的湿度器的电容数值；K为校准系数。

在一些实施方式中，上述校准系数K，通过以下算式进行计算：

上式中，K为校准系数；RH1为第一测量室内的湿度器湿度值；RH2为第二测量室内的湿度器湿度值；D1为第一测量室内的湿度器的电容数值；D2为第二测量室内的湿度器的电容数值。

在一些实施方式中，上述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数通过蓝牙电路进行传输。

在一些实施方式中，上述存储电路中设置有存储器，湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数保存在存储器中。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种湿度器，该湿度器包括外壳、显示屏以及第一方面任一实施方式中提到的湿度器校准电路。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供了一种湿度器校准电路及湿度器，该湿度器校准电路包括分别与测量控制电路相连接的湿度传感器、蓝牙电路以及显示电路；测量控制电路包括与信号控制及处理电路相连接的电容测量电路以及存储电路；电容测量电路的输出端与信号控制及处理电路的第一输入端相连接；蓝牙电路的输入端与信号控制及处理电路的第二输入端相连接；湿度传感器的数据输出端与电容测量电路的输入端相连接；显示电路的输入端与信号控制及处理电路的输出端相连接。通过湿度传感器自身的资源实现了大批量的湿度传感器生产校准，不需要额外的校准设备，节省了生产成本。而且该电路通过蓝牙广播协议发送和接收湿度校准数据，可以对一个车间的多个湿度测量装置同时校准，提升了校准效率，并最终加快出货速度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种湿度器校准电路的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种湿度器的结构示意图。

图标：

102-测量控制电路；104-湿度传感器；106-蓝牙电路；108-显示电路；12-信号控制及处理电路；14-电容测量电路；16-存储电路；202-外壳；204-显示屏；206-湿度器校准电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

湿度计是日常及生产过程中常见的测量设备，湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值(重量或体积)等等。日常生活中最常用的表示湿度的物理量使空气的相对湿度,在计量法中规定，湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的适度为相对湿度，用RH％表示，例如55RH％表示当前相对湿度为55％。

常见的湿度测量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱和盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和电子式传感器法。现有家用湿度测量仪中采用的电子式传感器法，电子式传感器法是通过湿度传感器进行湿度检测，现有的湿度传感器分为两种，一种是湿敏电阻，另一种是湿敏电容。由于湿度传感器的精度要求很高，因此需要对上述两种传感器进行精确的校准。现有技术中在对湿度传感器进行校准时需要专门的校准设备，导致湿度传感器的成本上升，同时湿度传感器的数据之间也缺少快速传输的手段。

考虑到现有湿度测量仪的生产过程中校准成本高的问题，本实用新型的目的在于提供一种湿度器校准电路及湿度器，该技术可应用于湿度器生产过程中，下面通过具体实施例进行描述。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种湿度器校准电路进行详细介绍，该控制电路的示意图如图1所示，该湿度器校准电路包括：包括分别与测量控制电路102相连接的湿度传感器104、蓝牙电路106以及显示电路108。

测量控制电路102包括与信号控制及处理电路12相连接的电容测量电路14以及存储电路16。信号控制及处理电路12中至少设置有两个数据输入端，具体的，电容测量电路14的输出端与信号控制及处理电路12的第一输入端相连接；蓝牙电路106的输入端与信号控制及处理电路12的第二输入端相连接。

湿度传感器104的数据输出端与电容测量电路14的输入端相连接；湿度传感器104的数据输出端为电容变化值，电容测量电路14根据该电容变化值，将电容值转换为湿度值。

显示电路108的输入端与信号控制及处理电路12的输出端相连接。

湿度传感器104是尚未校准的湿度传感器，采用测量相关电气元件的电容或电阻值来实现湿度测量，该电容的数值随着外部环境温度的变化而变化。

测量控制电路102是湿度器校准电路中的核心电路，其中包含的信号控制及处理电路12可对湿度传感器104中的湿度数据进行量化，得到具体的湿度值后进行校正运算。校正的数据以及相关湿度数据保存在存储电路16中，经过处理后湿度数据通过显示电路108进行展示。

蓝牙电路106通过蓝牙广播协议，可用于无线接收湿度校准相关的数据，实现了同时对多个湿度测量装置的校准。由于蓝牙传输的速度快，延迟低，稳定性高，最终的校准速度也更快。

上述实施例中，湿度传感器104的输出是电容值；测量控制电路102的输入数据是湿度传感器104的电容数据以及蓝牙电路106的无线数据，测量控制电路102的输出数据是湿度值，该湿度值作为输入数据传输至显示电路108中。

由上述湿度器校准电路可知，该电路可通过湿度传感器自身的资源实现了大批量的湿度传感器生产校准，不需要额外的校准设备，节省了生产成本，而且该电路通过蓝牙广播协议发送和接收湿度校准数据，可以对一个车间的多个湿度测量装置同时校准，提升了校准效率，并最终加快出货速度。

在一些实施方式中，上述湿度传感器104为未经校准的电容型传感器；传感器的电容值随外部环境的变化而变化。例如，该湿度传感器可采用印刷电路板中的电容值来实现湿度的测量，该印刷电路板中包含有相关金属件，通过金属件之间的间隔来形成电容，最终实现湿度的测量。

在一些实施方式中，上述显示电路108中设置有显示屏，用于显示测量控制电路102发送来的湿度数据。该显示屏可为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或者LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示装置，通过显示电路108中的显示装置将测量控制电路102中的发动过来的湿度值显示出来。

在一些实施方式中，上述测量控制电路102采用集成高精度电容数字转换器的MXM11P63的SOC芯片。上述测量控制电路102可整体采用相关集成高精度电容数字转换器芯片，也可采用其它相关温湿度传感器测量的集成芯片。具体的，可采用型号为MXM11P63的SOC芯片，该芯片常应用于温湿度传感器以及电容型传感器中。

在一些实施方式中，上述蓝牙电路106采用MG127蓝牙发射芯片。蓝牙电路106中的相关蓝牙模块采用蓝牙4.0协议，也可根据实际情况选择其它版本的蓝牙协议，MG127蓝牙发射芯片采用蓝牙4.0协议，蓝牙4.0相交于蓝牙3.0而言，从传输距离、能耗表现以及传输稳定性等方面提升明显，而与如今最新的蓝牙5.0相比，其芯片成本远低于其它蓝牙5.0版本的芯片，因此可优先选取MG127蓝牙发射芯片或类似芯片。

在一些实施方式中，上述信号控制及处理电路12中，采用以下算式进行湿度校准：

RH＝K×(D-D1)+RH1

上式中，RH为待测的湿度器的湿度值；D为待测的湿度器的电容数值；RH1为标准测量室内的湿度器湿度值；D1为标准测量室内的湿度器的电容数值；K为校准系数。

通过以上算式，可通过标准测量室中的测得的湿度器湿度值RH1以及电容数值D1，结合校准系数K即可实现待测湿度环境下的湿度值。该算式中的校准系数K是一个比值，该比值的基准是标准测量室中相关湿度值以及电容值。

在一些实施方式中，上述校准系数K，通过以下算式进行计算：

上式中，K为校准系数；RH1为第一测量室内的湿度器湿度值；RH2为第二测量室内的湿度器湿度值；D1为第一测量室内的湿度器的电容数值；D2为第二测量室内的湿度器的电容数值。

上式中的第一测量室与第二测量室中至少一个需作为标准测量室，所得的湿度差与湿度值的比值作为校准系数，可用于其它待测湿度器的校准过程。

该实施方式中的湿度计，通过测量生产车间中的湿度进行校准，而校准时所需的校准系数，可采用不同车间湿度器的湿度值以及电容数值进行计算，计算所用的算式可使用上述校准系数算式。

具体的，先将湿度器校准电路放置在第一生产车间中，记录下该车间的湿度值RH1，该湿度值RH1的测量精度并不一定准确，可以变化，这是由于此时湿度器尚未进行校准。测量的过程中通过电容测量电路14对湿度传感器104的电容值进行测量并计算，得到电容数值D1。

在第一生产车间中测量完毕后，将湿度器控制电路放置在第二生产车间中，第二生产车间的湿度RH2需要满足RH2>RH1+10％，即具有10％的湿度差，这样才可保证校准系数的精度。然后，记录下湿度值RH2以及电容值D2。在获得两个车间的湿度值以及电容数值后，即可通过校准系数算式得到校准系数。

在一些实施方式中，上述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数通过蓝牙电路进行传输。

蓝牙电路106通过蓝牙广播的方式接受到外部发送来的湿度值、电容数值以及校准系数。由于蓝牙协议是无线连接，而且具有连接速度快，传输稳定等特点，可以对多个湿度器进行校准。利用蓝牙的广播功能接收校准数据的优点是无须有线连接，生产方便；另外不需要先进行连接再传输，传输速度快，生产效率高。

在一些实施方式中，上述存储电路16中设置有存储器，湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数保存在存储器中。

上述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数一部分由测量控制电路102中的信号控制及处理电路12进行采集或获取，还可通过蓝牙电路106通过蓝牙广播的方式得以接收得到，获取的上述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及校准系数均保存在存储电路16中的存储器中。当校准过程中需要对数据进行提取时，可直接通过存储电路16中的存储器对所需的数据进行获取。

通过上述实施例可知，该湿度器校准电路包括分别与测量控制电路相连接的湿度传感器、蓝牙电路以及显示电路，其中测量控制电路包括与信号控制及处理电路相连接的电容测量电路以及存储电路，电容测量电路的输出端与信号控制及处理电路的第一输入端相连接，蓝牙电路的输入端与信号控制及处理电路的第二输入端相连接，湿度传感器的数据输出端与电容测量电路的输入端相连接，显示电路的输入端与信号控制及处理电路的输出端相连接。通过湿度传感器自身的资源实现了大批量的湿度传感器生产校准，不需要额外的校准设备，节省了生产成本。而且该电路通过蓝牙广播协议发送和接收湿度校准数据，可以对一个车间的多个湿度测量装置同时校准，提升了校准效率，并最终加快出货速度。

本实用新型实施例所提供的一种湿度器，如图2所示，该湿度器包括外壳202、显示屏204以及上述实施例中提到的湿度器校准电路206。

本实用新型实施例中所提到的湿度器，其校准过程中实现的原理及产生的技术效果和前述湿度器校准电路中的实施例相同，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种湿度器校准电路，其特征在于，所述电路包括分别与测量控制电路相连接的湿度传感器、蓝牙电路以及显示电路；

所述测量控制电路包括与信号控制及处理电路相连接的电容测量电路以及存储电路；所述电容测量电路的输出端与所述信号控制及处理电路的第一输入端相连接；所述蓝牙电路的输入端与所述信号控制及处理电路的第二输入端相连接；

所述湿度传感器的数据输出端与所述电容测量电路的输入端相连接；

所述显示电路的输入端与所述信号控制及处理电路的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述湿度传感器为未经校准的电容型传感器；所述传感器的电容值随外部环境的变化而变化。

3.根据权利要求1所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述显示电路中设置有显示屏，用于显示测量控制电路发送来的湿度数据。

4.根据权利要求1所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述测量控制电路采用集成高精度电容数字转换器的MXM11P63的SOC芯片。

5.根据权利要求1所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述蓝牙电路采用MG127蓝牙发射芯片。

6.根据权利要求1所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述信号控制及处理电路中，采用以下算式进行湿度校准：

RH＝K×(D-D1)+RH1，

上式中，RH为待测的所述湿度器的湿度值；D为待测的所述湿度器的电容数值；RH1为标准测量室内的所述湿度器的湿度值；D1为标准测量室内的所述湿度器的电容数值；K为校准系数。

7.根据权利要求6所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述校准系数K，通过以下算式进行计算：

上式中，K为校准系数；RH1为第一测量室内的所述湿度器的湿度值；RH2为第二测量室内的所述湿度器的湿度值；D1为第一测量室内的所述湿度器的电容数值；D2为第二测量室内的所述湿度器的电容数值。

8.根据权利要求7所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及所述校准系数通过蓝牙电路进行传输。

9.根据权利要求7所述的湿度器校准电路，其特征在于，所述存储电路中设置有存储器，所述湿度器的湿度值、湿度器的电容数值以及所述校准系数保存在所述存储器中。

10.一种湿度器，其特征在于，所述湿度器包括外壳、显示屏以及如权利要求1至9任一项所述的湿度器校准电路。

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