[發明專利]一種智能復合傳感器

在審

• 申請號: 201410602943.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105628089A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 劉秋麗
• 申請（專利權）人: 陜西高華知本化工科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

技術領域

本發明屬于傳感器領域，尤其涉及一種智能復合傳感器。

背景技術

隨著科技的快速發展，各種智能化的設備越來越多的出現在了人們生活的各個方面，智能設備的興起同時帶動了傳感器領域的快速發展，智能化的設備大多是通過傳感器通過對環境參數的監測，進行數模的轉換后進行的數字化智能處理。但是傳統的傳感器通常只對單一參數進行測量。單一的數據測量方式在測量數據出現錯誤時，相應測量的傳感器就無法工作或出現錯誤記錄，而且單一性的工作運行其使用過程中容易出現故障。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種將多種傳感器進行復合的智能復合傳感器。

一種智能復合傳感器，其特征在于包括供電模塊、壓力傳感器、溫濕度傳感器、主控制器、電平轉換電路和客戶端；供電模塊同時與壓力傳感器、主控制器和電平變換電路相連接；壓力傳感器與溫濕度傳感器相連接；壓力傳感器、溫濕度傳感器均與主控制相連接；客戶端通過電平變換電路與主控制相連接。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述供電模塊的輸出電壓為3.3V和1.8V。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述溫濕度傳感器設置有3個。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述壓力傳感器設置有3個。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述主控制器采用EPM2210F256I5N可編程芯片。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述壓力傳感器采用MS580302BA貼片型數字壓力傳感器。

本發明所述的一種智能復合傳感器，其特征在于所述溫濕度傳感器采用貼片型數字溫濕度傳感器SHT15。

本發明所述的一種智能復合傳感器，該傳感器采集的每一種環境參數均從三個敏感器件獲得，并通過傳感器中的處理器對數據進行智能判讀，去除誤差較大或者錯誤的數值，提高了采集精度，而且即使有一個敏感元件出現故障，復合傳感器依然能輸出正確的環境參數，從而延長了傳感器的壽命，降低了成本，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖。

具體實施方式

一種智能復合傳感器，其特征在于包括供電模塊、壓力傳感器、溫濕度傳感器、主控制器、電平轉換電路和客戶端；供電模塊同時與壓力傳感器、主控制器和電平變換電路相連接；壓力傳感器與溫濕度傳感器相連接；壓力傳感器、溫濕度傳感器均與主控制相連接；客戶端通過電平變換電路與主控制相連接。

本發明所述的一種智能復合傳感器，所述供電模塊的輸出電壓為3.3V和1.8V，供電模塊為寬壓輸入模塊，可承受20~30V的輸入電壓而保持輸出電壓穩定。選用數字化的溫度、濕度與壓力敏感器件，而且為了延長產品壽命，提高采集的環境參數的準確度，該產品內集成3個溫濕度傳感器和3個壓力傳感器，能夠同時對環境的溫度、壓力和濕度進行采集。所述主控制器采用EPM2210F256I5N可編程芯片，用于對所有的數字器件進行控制，包括控制壓力傳感器組和溫濕度傳感器組進行采集，以及與客戶端進行通信。所述壓力傳感器采用MS5803??02BA貼片型數字壓力傳感器，MS580302BA是一款具有SPI和I2C總線接口的高分辨率高度精度低功耗傳感器，其壓力測量范圍是1~200kPa，工作溫度范圍為-40～85℃，內部PROM中存有校準系數，能夠對測到的溫度和壓力進行補償。所述溫濕度傳感器采用貼片型數字溫濕度傳感器SHT15，SHT15包括一個電容性聚合體測濕敏感元件和一個用能隙材料制成的測溫元件，具有體積小、響應迅速、抗干擾能力強的特點。SHT15具有I2C總線接口，其溫度測量范圍是-40~123.8℃，相對濕度測量范圍為0~100%RH。控制模塊中有一個秒定時器，每秒給壓力采集模塊和溫濕度采集模塊發送采集指令，給協議解析與生成模塊發送發送指令。在這些指令的控制下，壓力采集模塊每秒會完成1次采集，將采集的數據輸出后會向核心控制模塊報告采集已經完成的狀態。溫濕度采集模塊1次采集的時間為2~4s左右，因此，溫濕度采集模塊不會每次響應控制模塊的采集指令，只有在上一次采集完成后才會響應新的采集指令，同樣地，溫濕度采集模塊在每次采集完成后也會向控制模塊報告狀態。協議解析與生成模塊收到控制模塊發出的指令后會生成數據幀并通過串口向外發出。壓力采集模塊與溫濕度采集模塊的狀態輸出用于核心控制模塊對傳感器的工作狀態進行判斷，并控制協議解析與生成模塊在數據幀中生成相應的狀態字。通過客戶端的操作界面，用戶可以接收復合傳感器傳輸來的環境參數，進行顯示與存儲。能對環境的溫度、濕度和壓力進行測量，并且每種環境參數均從三個敏感元件獲得，通過內部處理器的智能判讀，減小采集誤差，即使單個敏感元件出現故障，復合傳感器依然能正常工作且能將故障狀態上報，從而提高了傳感器的可靠性與使用壽命。