[发明专利]电流型温湿度传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种传感器技术领域，具体地说是一种电流型温湿度传感器。

背景技术：

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。

发明内容：

本发明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℃，湿度误差＜±1％。

本发明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。

本发明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。

本发明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U1构成，集成电路U1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C10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，串电子R8接U2的5脚，串电阻R10接U2的14脚和4脚，电子R13与电阻R10并接，电容C7、C8并接U2的3脚与9、12脚，电子R9并接U2的5脚与9脚之间，电阻R11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1脚之间，U3的1脚接地，U3的2脚接U1的14脚，U3的3脚接电源+5V；