[实用新型]烤烟温度湿度测控仪

说明书

本实用新型涉及一种温度与湿度测控装置，尤其是用于烤烟的温度与湿度测控装置。

已有的温度测控装置和湿度测控装置多为单一功能的测控装置，其测控原理多为电压型，一般由电压型温度传感器、前置电压型放大器、放大器、比较器、控制输出电路、温度设定电路和温度显示电路组成。但是采用电压型温度传感器(热电偶或热敏电阻)，其信号传输距离不远，通常小于3m。采用电压型控制方法，温度和湿度显示的准确性受外界供电电压波动的影响。

本实用新型的目的在于提供一种用于烤烟，信号传输距离较远，温度与湿度显示的准确性不受外界供电电压波动的影响，抗干扰能力强，成本低的烤烟温度湿度测控仪。

本实用新型设有温度测控装置、湿度测控装置和稳压电源电路。温度测控装置由电流型温度传感器、阻抗变换电路、放大器、比较器、转换开关、输出电路、温度设定电路、A/D变换电路、基准电压电路、基准电压跟随补偿电路和温度显示电路组成。电流型温度传感器的输出端接阻抗变换电路的输入端，阻抗变换电路的输出端接放大器的输入端，放大器的输出端分别接比较器的输入端和转换开关的温度测量端，比较器的另一输入端分别接温度设定电路输出端和转换开关的温度设定端，比较器的输出端接输出电路的输入端；转换开关的公共端接A/D变换电路的模拟信号输入端，基准电压电路的基准电压输出端接基准电压跟随补偿电路的基准电压输入端，基准电压电路的基准补偿电压输出端接A/D变换电路参考电压输入端，基准电压跟随补偿电路的输出端接A/D变换电路的补偿电压输入端，A/D变换电路的输出端接显示电路。

湿度测控装置与温度测控装置相同，其中湿度测控装置的温度传感器上包覆纱布。

稳压电源电路为温度测控装置和湿度测控装置提供电源。

由于采用电流型温度传感器，即使使用普通无屏蔽双绞线，工作距离也可达30m，而使用普通热电偶的电压温度传感器，则不超过3m，不能满足工作距离的要求；若使用热敏电阻的电压型温度传感器，则线性太差，不能满足精度±1℃的要求。其次，由于设有基准电压跟随补偿电路，当工作电压变化时，比较器的设定电压、基准电压等都同步变化，利用其跟随补偿作用，相互抵消电压变化对精度的影响。经实测，当电源工作电压为180～265V时，对温度变化的影响误差小于0.3℃。同时，由于湿度测控采用干湿差法进行测量，通过比较设定干、湿温度值对湿度进行控制，湿度探头一端包上纱布，纱布的另一端放在水里，经实测湿度控制误差在相对湿度2％以内，且成本较低。显然上述改进的温度湿度测控仪特别适合于烤烟的测控。

图1为本实用新型的温度测控装置原理框图。

图2为本实用新型的温度测控装置和稳压电源电路原理图。

本实用新型由温度测控装置、湿度测控装置和稳压电源电路组成，温度测控装置和湿度测控装置采用相同的电路，其不同仅在于所用的传感器，两者都用电流型温度传感器，但用于湿度传感器时，在传感器上包覆纱布。为此，图1，2仅给出温度测控装置的原理框图和电路原理图，省去湿度测控装置部分。

如图1所示，温度测控装置设有电流型温度传感器1、阻抗变换电路2、放大器3、比较器4、转换开关SW、输出电路5、温度设定电路6、A/D变换电路7、基准电压电路8、基准电压跟随补偿电路9和温度显示电路10。以下结合图2对其电路原理和工作信号流程作进一步的说明。温度传感器(AD590)的输出经第一运算放大器IC1(LM324)进行1∶1的阻抗变换，再由第二级运算放大器IC2(LM324)进行放大。放大器的输出信号一路与设定电路的设定值(转换开关SW的B点电压)在比较器IC3进行比较，比较器可采用施密特电路(UA741)，回差电压设定为1℃。比较器输出信号经输出电路三极管BG驱动继电器L1工作。基准电压电路的基准电压输出端Ub接基准电压跟随补偿电路的基准电压输入端(显示、模数转换集成电路IC4的36脚)，基准电压电路的基准补偿电压输出端(IN-)接A/D变换电路参考电压输入端(IC4的30脚)。A/D变换电路的输出端接温度显示电路。当工作电压变化时，比较器的设定电压端、基准电压端和基准补偿电压端同步变化，相互抵消电压变化对精度的影响。此电路经工作实测，工作电压为180～265V时，对温度变化的影响误差小于0.3℃。

湿度测控装置的电路与温度测控装置相同，湿度测控采用干湿差法进行测量，通过比较设定干、湿温度值对湿度进行控制，湿度探头包覆纱布，纱布另一端可放入水中。经实测，湿度测控误差在相对湿度2％以内。

稳压电源电路采用稳压集成电路IC5(LM7805CT)和IC6(7905)。

使用时，将温度与湿度两传感器置于所需检测的位置，并固定过程导线。湿度控制线与排湿风机连接，温度控制线与加热鼓风机连接，并固定上述过程导线。开启测控仪的电源开关，将控制面板的开关拨到设定位置，并调节所需的设定值。设定完毕后，将开关拨到测量位置，按下启动钮，即开始进入温度、湿度控制状态。当实际温度低于设定温度时，启动加热控制系统；当实际湿度高于设定湿度时，启动排湿控制系统。