[实用新型]湿度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种湿度变送器。

背景技术

传感器是一种检测元件，也称为敏感元件，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其它所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

由于传感器本身产生信号太过弱小及不规则，需要对其信号进行进一步的调制、放大及线性化处理，以实现有效的控制，将传感器进行信号调理后的产品称为变送器。

随着工业技术的进一步发展，对于变送器的输出信号逐渐形成了一定的标准，以便于跟二次仪表接口，常见的几种0-20mA，4-20mA，0-5V，1-5V，0-10V等均为模拟信号。

湿度变送器是反映环境的相对湿度数据的产品，常用于基站监控、楼宇自控及农业大棚的环境控制。

随着人们对生产与生活的安全意识的提高，湿度变送器的应用越来越广泛，许多场所需要安装湿度变送器来对环境进行监控，了解当前环境的湿度状况。但是，目前国内大部分的湿度变送器存在以下缺点：非线性误差大、测量精度低、温度系数高以及稳定性差等。而且传统的湿度变送器是将测量获得的信号进行远传，以电压值或电流值显示，不具备直观性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中湿度变送器具有非线性误差大、测量精度低、温度系数高以及稳定性差等的缺陷，提供一种湿度变送器，该湿度变送器具有采用温度传感器对温度进行补偿、非线性误差小、测量精度高、稳定性良好以及实用性强等优点。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种湿度变送器，其包括一外壳和设置在外壳内的一电路板，该电路板包括一湿度传感器、一运算放大器、一单片机，该湿度传感器通过该运算放大器与该单片机相连接，其特点在于，该电路板还包括一温度传感器，该温度传感器与该单片机相连接；

该湿度传感器用于检测一外部环境的湿度值，将该湿度值转换为一电信号并传输至该运算放大器；

该运算放大器用于将该湿度传感器传输来的该电信号放大为一放大信号，并将该放大信号传输至该单片机；

该温度传感器用于检测该外部环境的温度值，并将该温度值传输至该单片机；

该单片机用于接收该放大信号和该温度值，将该放大信号经一模数转换器转换为一数字信号并传输，且基于该温度值对该放大信号和该数字信号进行温度补偿。

其中，在高温情况下，温度特性曲线偏差较大，故需要该单片机基于该温度值对该放大信号和该数字信号进行温度补偿。

较佳地，该单片机为一TI（Texas Instruments，德州仪器）公司的MSP430（MSP430系列是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机）单片机。该MSP430单片机具有超低功耗的功能，所以使得该MSP430单片机内的电路抗干扰能力、稳定性大大地提高，且使得该温度传感器的校准和调试变得非常方便，使生产效率有所提高。

较佳地，该湿度传感器为一电容式湿度传感器。当然，该湿度传感器除了可以为该电容式湿度传感器，还可以为一电阻式湿度传感器。

较佳地，该电容式湿度传感器包括一电容测量芯片，该电容测量芯片用于将该电容式湿度传感器的电容的变化量转换为一电压信号并传输至该运算放大器。该电容式湿度传感器上有一探头，该探头上带有电容，该外部环境的湿度值的变化引起该电容式湿度传感器的探头的电容的变化，该电容测量芯片通过固定参考电容来检查该探头的电容的相对电容的变化量，用两个可调的电流源与两个电容组成的电桥来测量该探头的电容的变化量，参考电容与该探头的电容决定积分器的振幅，振幅的差放映了该探头的电容的变化量的大小，电容的变化量转换为该电压信号并传输至该运算放大器。

较佳地，该运算放大器为一差分放大器，即该差分放大器用于将该湿度传感器传输来的该电压信号放大为该放大信号。

较佳地，该湿度变送器还包括一输出芯片，该输出芯片与该单片机相连接，该输出芯片用于接收经该单片机传输来的该数字信号，并将该数字信号转换为一模拟信号输出。

较佳地，该输出芯片通过一SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）接口与该单片机相连接。

较佳地，该输出芯片为一ADI（Analog Device Inc.，亚德诺半导体技术公司或美国模拟器件公司）公司的AD421，该AD421用于将该数字信号转换为一电流信号。