电阻式湿度测量电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电阻式湿度测量电路。某些材料的电阻值与湿度具有类指数函数关系，其湿度测量难度大，有必要设计有效测量各种材料湿度的测量电路。本实用新型专利技术的信号采集模块根据材料物理特性和处理器芯片U0的控制命令，利用电阻分压法调用分压电阻，采集材料的电压信号以间接测量湿度；信号放大模块受处理器芯片U0控制，根据信号采集模块采集到的电压信号选择放大倍数，将电压信号放大到0～+5V；处理器芯片U0提取信号放大模块放大后的电压信号，计算被测材料的电阻值，并与材料的预存湿度-电阻值标定曲线对比，获得被测材料的湿度值。本实用新型专利技术可有效测量各种材料的湿度，包括电阻值与湿度呈类指数函数变化的材料湿度值。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量
，具体涉及一种电阻式湿度测量电路。
技术介绍
直接测量材料的湿度难度大，但测量材料的电阻值可以间接测量其湿度；某些材料的电阻值与其湿度具有类指数函数变化关系，例如纺织材料，这些材料的电阻值变化范围大，给其湿度测量带来了更大的难度，有必要设计一种能简单、有效测量各种材料湿度的测量电路。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种电阻式湿度测量电路，可以简单、有效测量各种材料的湿度，包括电阻值与湿度呈类指数函数变化的材料湿度值。本技术包括电源模块、处理器芯片U0、信号采集模块和信号放大模块；所述的电源模块将输入电压稳压后为处理器芯片U0、信号采集模块和信号放大模块供电；所述的信号采集模块根据材料物理特性和处理器芯片UO的控制命令，利用电阻分压法调用分压电阻，采集材料的电压信号以间接测量湿度；所述的信号放大模块受处理器芯片UO控制，根据信号采集模块采集到的电压信号选择放大倍数，将电压信号放大到O?+5V ;所述的处理器芯片UO提取信号放大模块放大后的电压信号，计算被测材料的电阻值，并与材料的预存湿度-电阻值标定曲线对比，获得被测材料的湿度值。所述的处理器芯片UO采用芯片STC12C5A60S2。所述的电源模块包括压敏电阻RX1、第一极性电容C19、第二十电容C20、第二极性电容C21、第三极性电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十七电容C27、第一降压芯片U1、第二降压芯片U2、第三降压芯片U3和电源接口 J3 ;外界电源接至电源接口 J3的I引脚；电源接口 J3的I引脚与第一降压芯片Ul的2引脚、压敏电阻RXl的一端、第一极性电容C19的正端及第二十电容C20的一端连接；第一降压芯片Ul的4引脚与极性电容C21的正端、第二十三电容C23的一端、第二降压芯片U2的Vin引脚连接，并输出+12V电压；所述电源接口 J3的2引脚、第一极性电容C19的负端、第二十电容C20的另一端、第一降压芯片Ul的I和3引脚、第二极性电容C21的负端、第二十三电容C23的另一端、压敏电阻RXl的另一端共同接电源地；第二降压芯片U2的Vout引脚与第三极性电容C22的正端、第二十四电容C24的一端及第三降压芯片U3的8引脚连接，并输出+5V电压；第三降压芯片U3的7引脚悬空，5引脚接第二十七电容C27的一端并输出-5V电压，4引脚接第二十五电容C25的一端；第二十五电容C25的另一端接第三降压芯片U3的2引脚；第二降压芯片U2的GND引脚、第三极性电容C22的负端、第二十四电容C24的另一端、第三降压芯片U3的6引脚和3引脚、第二十七电容C27的另一端均接信号地。所述的信号采集模块包括第一稳压二极管P4、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和四通道单刀单掷芯片U4 ;四通道单刀单掷芯片U4采用ADG1611芯片；四通道单刀单掷芯片U4的5、2、15、10、7引脚及第一稳压二极管P4的正端共同接信号地；四通道单刀单掷芯片U4的13引脚接电源模块输出的+5V电压；四通道单刀单掷芯片U4的4引脚接电源模块输出的-5V电压；四通道单刀单掷芯片U4的1、16、9、8引脚分别接处理器芯片UO的40、41、42和44引脚；四通道单刀单掷芯片U4的6、11、14、3引脚分别接第四电阻R4、第二电阻R2、第五电阻R和第一电阻Rl的一端；第四电阻R4、第二电阻R2、第五电阻R5和第一电阻Rl的另一端以及第一稳压二极管P4的负端共接材料电阻Rz的一端；材料电阻Rz的另一端接外界电源。所述处理器芯片UO的38引脚与第二电容C2的一端及第三电容C3的一端连接并接电源模块输出的+5V电压；处理器芯片UO的16引脚、第二电容C2及第三电容C3的另一端均接电源地。所述的信号放大模块包括第一放大器芯片Al、第二放大器芯片A2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13和第二稳压二极管P7 ;第一放大器芯片Al采用可编程仪表放大器芯片AD8250，第二放大器芯片A2采用TLC27L2 ;第一放大器芯片Al的8引脚、第六电容C6的一端、第五电容C5的一端均接电源模块输出的+5V电压；第一放大器芯片Al的2、9引脚、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端共同接信号地；第一放大器芯片Al的3引脚、第^ 电容Cll的一端、第十三电容C13的一端共同接电源模块输出的-5V电压；第^^一电容Cll和第十三电容C13的另一端共同接信号地；第一放大器芯片Al的7引脚接第二放大器芯片A2的3引脚；第一放大器芯片Al的6、4、5引脚分别接处理器芯片UO的8、9、10引脚；第一放大器芯片Al的I引脚接第八电容C8、第九电容C9及第七电阻R7的一端；第七电阻R7的另一端接四通道单刀单掷芯片U4的2引脚；第一放大器芯片Al的10引脚接第八电容C8的另一端、第十二电容C12的另一端及第九电阻R9的一端；第九电阻R9的另一端接信号采集模块的第一稳压二极管P4的负端；第九电容C9及第十二电容C12的另一端共同接信号地；第二放大器芯片A2的8引脚、第四电容C4的一端、第七电容C7的一端共同接电源模块输出的+5V电压；第二放大器芯片A2的4引脚、第四电容C4的另一端、第七电容C7的另一端共同接信号地；第二放大器芯片A2的2引脚、I引脚均与第八电阻R8的一端连接；第八电阻R8的另一端与第十电容ClO的一端及第二稳压二极管P7的负端连接并接处理器芯片UO的3引脚；第十电容ClO的另一端、第二稳压二极管P7的正端共同接信号地。本技术的有益效果:本技术根据电阻分压法，采集、放大并提取代表这些材料电阻值的电压信号，最终对比预存的电阻值与湿度值的标定曲线，计算湿度大小，适用于各种材料的湿度测量，包括电阻值与湿度值具有类指数函数关系的材料；测量电路简单，测量精度高。【附图说明】图1为本技术的系统结构图；图2为本技术中电源模块的电路图；图3为本技术中处理器芯片的电路图；图4为本技术中信号采集模块的电路图；图5为本技术中信号放大模块的电路图。【具体实施方式】下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，电阻式湿度测量电路，包括电源模块1、处理器芯片U0、信号采集模块2和信号放大模块3 ;电源模块I将输入电压稳压后为处理器芯片U0、信号采集模块2和信号放大模块3供电；信号采集模块2根据材料物理特性和处理器芯片UO的控制命令，利用电阻分压法调用分压电阻，采集材料的电压信号以间接测量湿度；信号放大模块3受处理器芯片UO控制，根据信号采集模块2采集到的电压信号选择放大倍数，将电压信号放大到O?+5V ;处理器芯片UO采用芯片STC12C5A60S2，提取信号放大模块3放大后的电压信号，计算被测材料的电阻值，并与材料的预存湿度-电阻值标定曲线对比，从而获得被测材料的湿度值。如图2所示，电源模块I包括压敏电阻RX1、第一极性电容C19、第二十电容C20、第二极性电容C21、第三极性电容C22、第二十三电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
电阻式湿度测量电路，包括电源模块、处理器芯片U0、信号采集模块和信号放大模块，其特征在于：所述的电源模块将输入电压稳压后为处理器芯片U0、信号采集模块和信号放大模块供电；所述的信号采集模块根据材料物理特性和处理器芯片U0的控制命令，利用电阻分压法调用分压电阻，采集材料的电压信号以间接测量湿度；所述的信号放大模块受处理器芯片U0控制，根据信号采集模块采集到的电压信号选择放大倍数，将电压信号放大到0～+5V；所述的处理器芯片U0提取信号放大模块放大后的电压信号，计算被测材料的电阻值，并与材料的预存湿度‑电阻值标定曲线对比，获得被测材料的湿度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学进，邵奇，程习，左红权，
申请(专利权)人：温州天球电器有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33