[實用新型]濕度變送器

有效

• 申請號: 201320003829.8
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN203037609U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 李鳳奎;伍正輝
• 申請（專利權）人: 上海朝輝壓力儀器有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N27/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強;王聰

技術領域

本實用新型涉及自動化技術領域，尤其是涉及一種濕度變送器。

背景技術

傳感器是一種檢測元件，也稱為敏感元件，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

由于傳感器本身產生信號太過弱小及不規則，需要對其信號進行進一步的調制、放大及線性化處理，以實現有效的控制，將傳感器進行信號調理后的產品稱為變送器。

隨著工業技術的進一步發展，對于變送器的輸出信號逐漸形成了一定的標準，以便于跟二次儀表接口，常見的幾種0-20mA，4-20mA，0-5V，1-5V，0-10V等均為模擬信號。

濕度變送器是反映環境的相對濕度數據的產品，常用于基站監控、樓宇自控及農業大棚的環境控制。

隨著人們對生產與生活的安全意識的提高，濕度變送器的應用越來越廣泛，許多場所需要安裝濕度變送器來對環境進行監控，了解當前環境的濕度狀況。但是，目前國內大部分的濕度變送器存在以下缺點：非線性誤差大、測量精度低、溫度系數高以及穩定性差等。而且傳統的濕度變送器是將測量獲得的信號進行遠傳，以電壓值或電流值顯示，不具備直觀性。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中濕度變送器具有非線性誤差大、測量精度低、溫度系數高以及穩定性差等的缺陷，提供一種濕度變送器，該濕度變送器具有采用溫度傳感器對溫度進行補償、非線性誤差小、測量精度高、穩定性良好以及實用性強等優點。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本實用新型提供了一種濕度變送器，其包括一外殼和設置在外殼內的一電路板，該電路板包括一濕度傳感器、一運算放大器、一單片機，該濕度傳感器通過該運算放大器與該單片機相連接，其特點在于，該電路板還包括一溫度傳感器，該溫度傳感器與該單片機相連接；

該濕度傳感器用于檢測一外部環境的濕度值，將該濕度值轉換為一電信號并傳輸至該運算放大器；

該運算放大器用于將該濕度傳感器傳輸來的該電信號放大為一放大信號，并將該放大信號傳輸至該單片機；

該溫度傳感器用于檢測該外部環境的溫度值，并將該溫度值傳輸至該單片機；

該單片機用于接收該放大信號和該溫度值，將該放大信號經一模數轉換器轉換為一數字信號并傳輸，且基于該溫度值對該放大信號和該數字信號進行溫度補償。

其中，在高溫情況下，溫度特性曲線偏差較大，故需要該單片機基于該溫度值對該放大信號和該數字信號進行溫度補償。

較佳地，該單片機為一TI（Texas?Instruments，德州儀器）公司的MSP430（MSP430系列是一個16位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機）單片機。該MSP430單片機具有超低功耗的功能，所以使得該MSP430單片機內的電路抗干擾能力、穩定性大大地提高，且使得該溫度傳感器的校準和調試變得非常方便，使生產效率有所提高。

較佳地，該濕度傳感器為一電容式濕度傳感器。當然，該濕度傳感器除了可以為該電容式濕度傳感器，還可以為一電阻式濕度傳感器。

較佳地，該電容式濕度傳感器包括一電容測量芯片，該電容測量芯片用于將該電容式濕度傳感器的電容的變化量轉換為一電壓信號并傳輸至該運算放大器。該電容式濕度傳感器上有一探頭，該探頭上帶有電容，該外部環境的濕度值的變化引起該電容式濕度傳感器的探頭的電容的變化，該電容測量芯片通過固定參考電容來檢查該探頭的電容的相對電容的變化量，用兩個可調的電流源與兩個電容組成的電橋來測量該探頭的電容的變化量，參考電容與該探頭的電容決定積分器的振幅，振幅的差放映了該探頭的電容的變化量的大小，電容的變化量轉換為該電壓信號并傳輸至該運算放大器。

較佳地，該運算放大器為一差分放大器，即該差分放大器用于將該濕度傳感器傳輸來的該電壓信號放大為該放大信號。

較佳地，該濕度變送器還包括一輸出芯片，該輸出芯片與該單片機相連接，該輸出芯片用于接收經該單片機傳輸來的該數字信號，并將該數字信號轉換為一模擬信號輸出。

較佳地，該輸出芯片通過一SPI（Serial?Peripheral?Interface，串行外設接口）接口與該單片機相連接。

較佳地，該輸出芯片為一ADI（Analog?Device?Inc.，亞德諾半導體技術公司或美國模擬器件公司）公司的AD421，該AD421用于將該數字信號轉換為一電流信號。