电流型温湿度传感器制造技术

电流型温湿度传感器，其结构是由单片机处理单元A、温湿度感应电路B、温度和湿度模拟量输出电路C组成，温度监测元件和湿度监测元件分别将温度值转换为电阻值，将湿度值转换为电容值，经低通滤波等模拟电路处理后送到AD转换单元，AD转换单元输出的数字量温度信号和湿度信号交给中央处理器；由拨码开关搭建的温度校准电路单元和湿度校准单元将数字量校准信号交给中央处理器；中央处理器将采集到的温湿度值和校准值放入计算公式进行处理，包括数据有效性校验、温湿度自动补偿、非线性补偿等数字化运算；中央处理器将计算生产的温湿度信号传送给变送器，最终完成高精度温湿度值的输出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器
，具体地说是一种电流型温湿度传感器。技术背景在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法，早已无法满足现代科技发展的需要。这是因为测量湿度要比测量温度复杂的多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外，湿度的标准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。虽然现有技术的温湿度传感器种类很多，但在使用中普遍存在的不足是电路设计不甚合理，主要体现在传统的温湿度传感器的输出是模拟量，必须经过A/D转换才能接到微处理器进行处理，由于模拟信号在传输过程中容易受到干扰，所以不适合多节点传感和远程传感；长期稳定性差，易受外部条件的影响，由于老化和漂移等问题，长期工作后误差较大；一致性较差。
技术实现思路
本技术属于温湿度测量领域，用于对程控交换机房、医院等对温湿度要求较高的各类空气环境中进行高精度测量，根据检验报告，温度误差< ±0.2°C，湿度误差< ± I 。本技术的目的主要是克服传统温湿度传感器在以上设计上的短缺，提供一种电路设计更加合理，高精度输出，保护更加完善，使用寿命更长的温湿度传感器。本技术的技术方案是按以下方式实现的，温度监测元件和湿度监测元件分别将温度值转换为电阻值，将湿度值转换为电容值，经低通滤波等模拟电路处理后送到AD转换单元，AD转换单元输出的数字量温度信号和湿度信号交给中央处理器；由拨码开关搭建的温度校准电路单元和湿度校准单元将数字量校准信号交给中央处理器；中央处理器将采集到的温湿度值和校准值放入计算公式进行处理，包括数据有效性校验、温湿度自动补偿、非线性补偿等数字化运算；中央处理器将计算生产的温湿度信号传送给变送器，最终完成高精度温湿度值的输出。本技术的电流型温湿度传感器，其结构是由单片机处理单元A、温湿度感应电路B、温度和湿度模拟量输出电路C组成，其中单片机处理单元A由集成电路Ul构成，集成电路Ul的15脚接3. 3V电源，5脚接地，6、7脚接晶振JZ，4脚串接电阻R3接地；电容C4、C5串接在晶振JZ两端，电容C4、C5的连接点接地；温湿度感应电路B由集成电路U2、U3、电阻R7-R14、电容C7、C8、ClO组成，其中ClO是湿敏电容，即湿度感应探头，R5 一端接电源+5V，另一端接U2的3脚，U2的3脚还分 别串电阻R7接U2的2脚，串电阻R8接U2的5脚，串电阻RlO接U2的14脚和4脚，电阻R13与电阻RlO并接，电容C7、C8并接U2的3脚与9、12脚，电阻R9并接U2的5脚与9脚之间，电阻Rll并接U2的9脚与14脚之间，电阻R12并接U2的8脚与14脚之间，电容10并接U2的8脚与9脚之间，电阻R6并接U2的9脚与U3的I脚之间，U3的I脚接地，U3的2脚接Ul的14脚，U3的3脚接电源+5V ；温度和湿度模拟量输出电路C是由集成电路U4、U5A、U5B、U5C、U5D，三极管Q1、Q2，二极管 Dl、D2，电阻 R13-R30,电容 C9，接插件 J1-J3 组成，其中 U5A、U5B、U5C、U5D 是 4个运算放大器，集成电路U4是温度传感器，U4各脚的连接方式如下U4的1、2脚与Ul的11、12脚连接，U4的4脚接插接件的2脚，8脚接电源+5V，7脚接插接件J2的2脚，6脚接电源+2V，5脚串电阻R16、R18、R21、R19、R17接插接件J2的I脚，放大器U5B管脚的连接方式是6脚串电阻R14、电容C9接电源+5V，5脚串电阻R13接插接件Jl的I脚；7脚串电阻R26接三极管Q2的基极，二极管Dl接U5B的7脚与三极管Q2的发射极，U5B的5脚还串接电阻R25接插接件J3的5脚，U5B的6脚还串电阻R15、R27接插接件J3的5脚；插接件J3的4脚接电阻R14和电容C9的连接点，插接件J3的2脚接放大器U5C的8脚，电阻 R29并接U5C的8脚、9脚之间，U5C的9脚还串电阻R28接电容ClO和电阻R6的连接点；放大器TOD的12脚接插接件J2的3脚，13脚串电阻R22接接电容ClO和电阻R6的连接点，电阻R23并接U5D的13脚与14脚之间；放大器U5A的3脚接电阻R17R19连接点，2脚接电阻R16、R18的连接点，4脚接电源+10V，11脚接地，I脚串电阻R20接三级管Ql的基极，I脚还串二极管D2接三极管Q2的发射极和电阻R18、R21的连接点，三极管Q2的集电极接电源+10V，插接件J1、J2用于进行下级电压和电流方式的选择，插接件J3与液晶显示器连接输出温湿度数据。本技术的优点是采用中央处理器代替传统的模拟电路构成的运算单元，实现了数据有效性校验和多种自动补偿功能，实现了温湿度值的高精度测量，解决了传统的温湿度传感器在稳定性、可靠性、测量精度等方面存在的问题，同时完善了温湿度传感器在过压过流情况下的保护能力。附图说明附图I.为温湿传感器的电路原理框图附图2为温湿传感器的电路原理图。具体实施方式以下结合附图I和2对本技术的温湿度传感器装置作以下详细说明。如附图1、2所示，本技术的温湿传感器是由单片机处理单元A、温湿度感应电路B、温度和湿度模拟量输出电路C组成，其中单片机处理单元A由集成电路Ul构成，集成电路Ul的15脚接3. 3V电源，5脚接地，6、7脚接晶振JZ，4脚串接电阻R3接地；电容C4、C5串接在晶振JZ两端，电容C4、C5的连接点接地；温湿度感应电路B由集成电路U2、U3、电阻R7-R14电容C7、C8、C10组成，其中ClO是湿敏电容，即湿度感应探头，R5 —端接电源+5V，另一端接U2的3脚，U2的3脚还分别串电阻R7接U2的2脚，串电阻R8接U2的5脚，串电阻RlO接U2的14脚和4脚，电阻R13与电阻RlO并接，电容C7、C8并接U2的3脚与9、12脚，电阻R9并接U2的5脚与9脚之间，电阻Rll并接U2的9脚与14脚之间，电阻R12并接U2的8脚与14脚之间，电容10并接U2的8脚与9脚之间，电阻R6并接U2的9脚与U3的I脚之间，U3的I脚接地，U3的2脚接Ul的14脚，U3的3脚接电源+5V ；温度和湿度模拟量输出电路C是由集成电路U4、U5A、U5B、U5C、U5D，三极管Q1、Q2，二极管 Dl、D2，电阻 R13-R30,电容 C9，接插件 J1-J3 组成，其中 U5A、U5B、U5C、U5D 是 4个运算放大器，集成电路U4是温度传感器，U4各脚的连接方式如下U4的1、2脚与Ul的11、12脚连接，U4的4脚接插接件的2脚，8脚接电源+5V，7脚接插接件J2的2脚，6脚接电源+2V，5脚串电阻R16、R18、R21、R19、R17接插接件J2的I脚，放大器U5B管脚的连接方式是6脚串电阻R14、电容C9接电源+5V，5脚串电阻R13接插接件Jl的I脚；7脚串电阻R26接三极管Q2的基极，二极管Dl接U5B的7脚与三极管Q2的发射极，U5B的5脚还串接电阻R25接插接件J3的5脚，U5B的6脚还串电阻R15、R27接插接件J3的5脚；插接件J3的4脚接电阻R14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹤，丁成伟，李军，冷攀，赵云，
申请(专利权)人：山东正晨科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：