[發明專利]一種濕度傳感器

在審

• 申請號: 201610169186.2
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN107228882A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 劉宗波;維塔利·伊格納托維奇
• 申請（專利權）人: 北京科百宏業科技有限公司
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02
• 代理公司: 北京市清華源律師事務所11441
• 代理人: 沈泳,王永秀

1.一種濕度傳感器，其特征在于，所述濕度傳感器包括：

產生檢測驅動電信號并輸出的驅動單元；

電極單元，所述電極單元包括在電路中彼此電隔絕的兩個金屬電極：驅動電極和感應電極；所述驅動電極和所述感應電極以設定的形狀附著在基板上；所述兩個金屬電極間介質物的濕度變化會引起所述兩個金屬電極間阻抗的變化；所述驅動電極接收所述驅動單元輸出的檢測驅動電信號，所述感應電極通過與所述驅動電極之間的阻抗產生電感應，隨之產生感應信號作為電檢測信號輸出；

感應單元，所述感應單元與所述感應電極耦合，接收由所述感應電極輸出的電檢測信號，并將所述電檢測信號處理為符合要求的濕度檢測信號并輸出。

2.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述驅動單元包括交流電生成電路；所述檢測驅動電信號為該交流電生成電路輸出的交變電流。

3.根據權利要求2所述的濕度傳感器，其特征在于，所述交流電生成電路采用非穩態多諧振蕩電路形式。

4.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述基板是采用絕緣材料制成的薄板，包括：

與待檢測濕度的植物葉片相似的葉片形狀，作為所述電極單元載體的電極區；

作為所述驅動單元、所述感應單元電路載體，包括為所述濕度傳感器供能的輸入、接地端口、所述感應單元的輸出端口的電路區；

所述電極區與所述電路區連成一體。

5.根據權利要求4所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應電極與所述驅動電極形成相互平行且寬度相同的確定數量的條狀分支，均布在所述基板電極區的基板表面上；不同電極的所述條狀分支交替分布且間距保持一致；同一電極的所述條狀分支間是導通的。

6.根據權利要求5所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應電極與所述驅動電極的所述分支走向與所待檢測濕度的植物葉片的葉脈走向一致。

7.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應電極與所述驅動電極是蝕刻在所述基板上的。

8.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應電極與所述驅動電極表面鍍金。

9.根據權利要求2所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應單元包括濾波電路；所述感應單元與所述感應電極耦合，具體是所述濾波電路與所述感應電極耦合，將感應電極輸出的交流形式的所述電檢測信號整流為直流電信號。

10.根據權利要求9所述的濕度傳感器，其特征在于，所述感應單元包括集成運算放大電路；所述集成運算放大電路與所述濾波電路耦合，接收所述濾波電路輸出的直流電信號，將所述直流電信號整形、放大后輸出。

11.根據權利要求10所述的濕度傳感器，其特征在于，所述濕度傳感器輸出的濕度檢測信號是直流電壓信號；所述直流電壓信號大小與被測介質物的濕度值線形對應；所述直流電壓信號的兩個極值分別代表絕對干燥和完全濕潤。

12.根據權利要求11所述的濕度傳感器，其特征在于，所述直流電壓信號是0-2V的直流電壓：0V代表絕對干燥，2V代表完全濕潤。

13.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述濕度傳感器的工作電壓是2.6-10V的直流電。

14.根據權利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于，所述濕度傳感器的輸入端口在所述驅動單元輸入端和接地端之間；所述濕度傳感器的輸出端口在所述感應單元的輸出端和接地端之間。

15.根據權利要求4所述的濕度傳感器，其特征在于，所述濕度傳感器的所述電路區外有保護套。

16.一種濕度測量裝置，其特征在于，包括：

濕度傳感器，采用權利要求1-權利要求15任意一項所述的濕度傳感器；

傳感器安裝支架，所述安裝支架用于將所述濕度傳感器安裝在測試環境中，保證所述濕度傳感器的安裝位置、角度與所述測試環境中的植物葉片相似；

傳感器檢測節點，所述傳感器測試節點為所述濕度傳感器提供電能，并接收所述濕度傳感器傳遞過來的濕度檢測信號，經過處理后輸出；

電纜，所述電纜用以連接所述濕度傳感器和所述傳感器檢測節點。

17.根據權利要求16所述的濕度測量裝置，其特征在于，所述傳感器檢測節點包括：

模數轉換模塊，所述模數轉換模塊將所述濕度傳感器傳遞過來的濕度檢測信號轉化為數字信號；

中央處理模塊，所述中央處理模塊按照預定的測試程序，向所述濕度傳感器發出檢測要求，并將在檢測周期獲得的濕度數據進行處理；

電源模塊，所述電源模塊為所述傳感器測試節點和所述濕度傳感器供能；

無線通訊模塊，所述無線通訊模塊將從所述中央處理模塊獲得的濕度數據傳送到遠程主機，并接收所述遠程主機的指令。