[实用新型]一种湿度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及湿度测量领域，尤其涉及一种湿度测量装置。

背景技术

在工农业生产、气象、环保、科研等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制，快速、准确地测量出环境湿度有着重要作用。此处所说的湿度指的是相对湿度，即空气中所含水蒸气量与同种条件下空气中饱和水蒸气量的百分比。

传统的湿度测量装置主要由湿敏电容电路、参考电容电路及热敏电阻电路构成。湿敏电容电路通过湿敏电容探测环境中的湿度信息，并将该湿度信息转换为脉冲信号的脉宽信息。参考电容电路利用参考电容获取环境中湿度为零时的脉冲信号的脉宽，通过求湿敏电容电路输出的脉冲宽度与参考电容输出的脉冲宽度的差值，降低测量误差。热敏电阻电路通过补偿用热敏电阻对湿敏电阻的温度系数进行补偿，降低湿敏电容由于温度变换对湿度测量造成的影响。

但是，由于湿敏电容的温度系数并不恒定，同时也存在非线性，而热敏电阻对温度系数的补偿又是线性的，所以在温度变化范围较大时，热敏电阻将无法对湿敏电容的温度系数进行准确的补偿，致使湿度测量装置不能准确测量出环境湿度。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种湿度测量装置，其解决了在温度变化范围较大时，传统湿度测量装置不能对湿敏电容的温度系数进行有效补偿的问题，减小了测量误差。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种湿度测量装置，包括：触发单元、湿度测量单元、温度补偿单元及处理单元；

所述触发单元用于生成触发信号，并将该触发信号输入湿度测量单元和温度补偿单元；

所述湿度测量单元与触发单元连接，用于在接收到所述触发信号后，通过湿敏电容生成反映环境湿度信息的脉冲信号，并将所述脉冲信号输入处理单元；

所述温度补偿单元与触发单元连接，用于在接收到所述触发信号后，通过感湿窗口关闭的湿敏电容生成反映温度变化信息的脉冲信号，并将所述脉冲信号输入处理单元；

所述处理单元与湿度测量单元和温度补偿单元连接，用于计算湿度测量单元输入的脉冲信号的脉宽与温度补偿单元输入的脉冲信号的脉宽的差值，并将反映环境湿度的所述差值转化为电信号输出。

特别地，所述触发单元为多谐振荡器，用于生成触发湿度测量单元和温度补偿单元的时钟信号。

特别地，所述湿度测量单元为单稳态电路，包括：湿敏电容、第一电阻、第一电容以及测量计时器；

其中，湿敏电容的一端与测量计时器的接地端的连接点接地，另一端与测量计时器的阈值端、放电端及第一电阻的一端连接，测量计时器的复位端和电源端连接后与第一电阻的另一端连接，复位端和电源端均与外接电源连接，测量计时器的触发端与触发单元的输出端连接，测量计时器的控制端通过第一电容接地，测量计时器的输出端与处理单元连接。

特别地，所述温度补偿单元为单稳态电路，包括：感湿窗口关闭的湿敏电容、第二电容、第二电阻、第三电阻及补偿计时器；

其中，湿敏电容的一端与补偿计时器的接地端连接后接地，另一端与补偿计时器的阈值端、放电端及第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与补偿计时器的复位端连接后与外接电源连接，补偿计时器的触发端与触发单元的输出端连接，补偿计时器的控制端通过第二电容接地，补偿计时器的输出端与处理单元连接。

特别地，所述处理单元包括差值运算单元和低通滤波单元；

所述差值运算单元与湿度测量单元和温度补偿单元连接，用于计算湿度测量单元输入的脉冲信号的脉宽与温度补偿单元输入的脉冲信号的脉宽的差值；

所述低通滤波单元与差值运算单元连接，用于将所述差值转化为直流电压信号后输出。

特别地，所述差值运算单元为异或门，其输出端与低通滤波单元连接，第一输入端与测量计时器的输出端连接，第二输入端与补偿计时器的输出端连接。

特别地，所述低通滤波单元包括第四电阻和第三电容；

其中，第四电阻的一端与异或门的输出端连接，另一端与第三电容的一端和湿度信息输出端连接，第三电容的另一端接地。

本实用新型通过感湿窗口关闭的湿敏电容对湿度测量单元中的湿敏电容的温度系数进行补偿，不受环境中温度变化范围的限制，补偿效果较好，而且同时消除了湿度为零时，湿度测量单元中的湿敏电容的输出脉宽不为零而造成的测量误差，提高了湿度测量的准确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的湿度测量装置框图；

图2为本实用新型实施例提供的湿度测量装置电路结构图。