[实用新型]一种支持多种输出信号的温湿度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器，尤其涉及温度、湿度参数的测量和控制的仪器。

背景技术

温湿度变送器是一种装有湿敏和热敏元件，能够把温度湿度转换为标准的信号传送出去的装置。主要用于工业过程温度、湿度参数的测量和控制。

温度、湿度是日常生活和工业生产中两个重要参数，温度的测量主要通过各种热敏电阻、热电偶等一些温度敏感元件进行测量，湿度测量的湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。在实际的应用过程中为了便于信号测量和传输，需要把敏感元件测得的信号转换为标准的电压信号如0-10V、0-5V或电流信号0-20mA、4-20mA等。

由于采用的是独立的温度、湿度敏感元件，因此信号转换为标准的电压或电流过程中产生的误差比较大，电路结构也很复杂。大多数温湿度变送器仅支持输出单一的电压信号或电流信号，不能为用户提供较多的选择。

实用新型内容

为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种支持多种输出信号的温湿度变送器，其包括数据采集电路、通信电路、单片机、DA转换芯片、变送器电源、拨码开关；数据采集电路通过单片机采集温湿度元件的温度、湿度数据，单片机将读取温度值和湿度值，读取的数据保存在单片机内部的数据存储器内，数据经过计算、处理、转换之后并通过DA转换芯片输出电压或通过通信电路进行数据传输，拨码开关选择后续的电路，决定输出电压还是电流信号，所述后续电路为分别与拨码开关连接的四个电路，即温度电压放大电路、温度压流转换电路、湿度电压放大电路、湿度压流转换电路。

作为本实用新型的进一步改进，所述变送器电源输入的是24V电压，输出三组电压分别为+5V、+15V和-15V，+5v是变送器元件的工作电源，+15V和-15V用于集成运放参考电压。

作为本实用新型的进一步改进，当拨码开关拨选择温度或湿度电压放大电路时,此时输出的是0～10V的电压信号，当拨码开关选择的是温度或湿度压流转换电路时,此时输出的是0～20mA的电流信号。

作为本实用新型的进一步改进，通信电路是半双工的网络结构，通过双绞线把采集到的温度值和湿度值以通信的方式进行数据传输。

作为本实用新型的进一步改进，单片机通过单总线读取温湿度值。

作为本实用新型的进一步改进，单片机内部设有两个数据存储器。

作为本实用新型的进一步改进，单片机通过DA转换芯片输出0～2.5V的电压，此时预制对应的温湿度输出范围为-20～80度和0-100％。

本实用新型的有益效果是：

与一般的温湿度变送器相比本实用新型采用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

通过拨码开关选择温湿度变送器输出信号类型，可以更好的兼容不同的模拟量采集模块，可以减少信号转换带来的麻烦。本电路设计了RS485电路总加了通信功能，该电路结构简单、采用差分信号进行数据传输，具有抗干扰能力强、传输距离远等特点。

附图说明

图1是本实用新型支持多种信号输出的温湿度变送器原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示为支持多种信号输出的温湿度变送器原理框图。在本设计中采用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

变送器电源输入的是24V电压，输出三组电压分别为+5V、+15V和-15V。+5v是变送器元件的工作电源，+15V和-15V用于集成运放参考电压。

DHT11通过内部转换把温湿度信号转换为数字信号，单片机通过单总线读取温湿度值，读取的数据保存在单片机内部定义的两个数据存储器内，数据经过计算、处理、转换之后并通过DA转换芯片输出0～2.5V的电压，此时预制对应的温湿度输出范围为-20～80度和0-100％。拨码开关的作用是用于选择后续的电路决定输出电压还是电流信号，当拨码开关拨选择电压放大电路时,此时输出的是0～10V的电压信号，当拨码开关选择的是电压电流转换电路时,此时输出的是0～20mA的电流信号。

RS485电路是一种半双工的网络结构，只需通过双绞线就可以把采集到的温度值和湿度值以通信的方式进行数据传输。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。