[發明專利]一種智能濕度傳感器

在審

• 申請號: 201810215451.5
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108536053A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 杜偉略;劉新平;平毅;談向萍;肖國玲
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01N27/04
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1. 智能濕度傳感器，其特征是包括濕度傳感器取樣電路（001），放大控制電路（002），A/D轉換前置輸入電路（004），單片機系統（005）， A/D轉換前置輸出電路（006），人機對話單元（007）；其中，濕度傳感器取樣電路（001）的第一信號輸出端與放大控制電路（002）的第一信號輸入端相連，濕度傳感器取樣電路（001）的第二信號輸出端與A/D轉換前置輸入電路（004）的信號輸入端相連，A/D轉換前置輸入電路（004）的信號輸出端與單片機系統（005）的第一信號輸入端相連，單片機系統（005）的第二信號輸入端與人機對話單元（007）的信號輸出端相連，單片機系統（005）的第三信號輸入端與A/D轉換前置輸出電路（006）的信號輸出端相連，單片機系統（005）的第一信號輸入輸出端與放大控制電路（002）的信號輸入輸出端相連，放大控制電路（002）的信號輸出端與A/D轉換前置輸出電路（006）的信號輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的智能濕度傳感器，其特征是所述智能濕度傳感器還包括接口模塊（008），接口模塊（008）的信號輸入輸出端與單片機系統（005）的第二信號輸入輸出端相連接。

3.根據權利要求1或2所述的智能濕度傳感器，其特征是所述濕度傳感器取樣電路（001）中包括有高分子濕度傳感器（RH），所述高分子濕度傳感器（RH）采用高分子電阻型濕度傳感器，所述高分子濕度傳感器由RC橋式振蕩電路供電，RC橋式振蕩電路產生頻率為1KHz、幅度為1V的正弦波為高分子濕度傳感器提供電源，所述RC橋式振蕩電路與高分子濕度傳感器（RH）、溫度補償電阻RT、W3電阻、電源地構成分壓電路，分壓通過另一級運放U2C進行交流放大，二極管D4作用為半波整流，最后R5電阻與C30電容為1階濾波，把交流變成直流電壓VIN；所述RC橋式振蕩電路包括R20電阻、C31電容、C32電容、R22電阻、R23電阻、運放U2A。

4. 根據權利要求1或2所述的智能濕度傳感器，其特征是所述放大控制電路（002）包括變送器放大電路，零點控制電路，驅動輸出電路（003）；所述變送器放大電路采用負反饋運放放大電路，為了提高數字電位器調節某一區段的電阻分辨率，W2可編程電位器和R4電阻串聯，構成反饋電阻，用于調節放大倍數，變送器放大電路主要為了滿足智能濕度傳感器的輸出最大值要達到5V；所述零點控制電路采用運放求和電路，運放求和電路包括1個正極性電路，1個負極性電路；所述負極性電路為濕度傳感器取樣電路（001）的第一信號輸出端輸出的取樣電壓（VIN），通過R9電阻接到負反饋運放放大電路（U2D）的負端；正極性電路包括12V電壓端、W1可編程電位器、 R2電阻、R3電阻、模擬地，12V電壓端與外部12V電源相接，W1可編程電位器中心抽頭通過R11電阻也接到負反饋運放放大電路（U2D）的負端，只要R9電阻與R11電阻的阻值相等，那么，負反饋運放放大電路（U2D）的輸入電壓就是兩者之和，W1可編程電位器的作用就是調整驅動輸出電路（003）的電壓的低點。

5.根據權利要求4所述的智能濕度傳感器，其特征是所述W1可編程電位器、W2可編程電位器均采用數字電位器x9110。

6.根據權利要求4所述的智能濕度傳感器，其特征是所述驅動輸出電路（003）采用三極管射極跟隨器輸出。

7.根據權利要求1或2所述的智能濕度傳感器，其特征是所述A/D轉換前置輸入電路（004）采用了LM358運放（U5A）進行反相放大，若R29和R30電阻值相等，則該電路的作用將濕度傳感器取樣電路（001）輸送的取樣電壓（VIN）取反；所述A/D轉換前置輸出電路（006）包括分壓電路和LM358運放跟隨器（U5B）；所述A/D轉換前置輸出電路（006）采集驅動輸出電路（003）發射極的發射極電壓（VO）的電壓信號經R27電阻、R28電阻分壓，再通過LM358運放跟隨器（U5B）把電壓信號取出，以便單片機系統進行運算和控制。