专利名称：便携式列车温湿度舒适性测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测仪器领域，具体有关ー种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测方法与装置。
背景技术：
温湿度控制在日常生活和エ业生产中使用比较普遍，而在空调列车车厢空气环境中，温湿度是主要的影响因素之一。随着技术的发展，为保障行车安全和提高乘坐的舒适性，现在的旅客列车普遍采用密闭的空调车厢，在长时间的行车过程中，车内与车外环境隔离开来，成为ー个相对独立的空间，有必要对对车内环境进行监控与测评，对温度、湿度等因素对人体舒适度的影响进行更加系统的研究，深入探讨列车车厢内环境温湿度对人的影响，不断改善车内的空气环境，使旅客在乘车的过程中减少疲劳和不舒适感。
车厢内温湿度随室外温湿度及乘客数量变化而波动，车厢内湿度场和温度场分布 不均匀，不同位置的乘客对车室内的热舒适感差别较大。通过随车实时动态的检测车厢内不同位置的温湿度，在分析车内温湿度对影响旅客乘坐舒适性的关系的基础上，提出基于高速列车温湿度舒适性的评价指标和评价方法，对于改善车内气流组织、优化高速动车组空调换气系统提供參考和建议，提高高速列车旅客乘坐的舒适性具有重要意义。常见的低端温湿度测试产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计，质量轻，没有LED显示屏，不方便读取测量值，难以向智能化方向发展，也不利于进行功能扩展。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种基于单片机的列车温湿度舒适性测试仪设计，カ图使设计简单实用，体积小、重量轻、便于携带，适合现场随车检测温湿度，測量精度高、响应速度快、稳定性好、抗结露能力强、湿滞小。同时带有接ロ电路、利于扩展。本测试仪设计拟通过固定连接温湿度探头(温湿度模块)测量车厢内动态瞬时温湿度和平均温湿度，把测试信号转化为数字信号，传递给单片机，由单片机进行数据处理并送给显示单元。本装置參照WC553标准《客车采暖、通风和空调》有关空气舒适温度、通风量和微风速的标准以及GB5599-85 “铁道技术标准能评定与试验规范”进行设计。本设计的核心电路有温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接ロ模块、PC RS-232接ロ以及给各个模块供电的电源模块。本发明与现有技术相比具有以下优点I、传感器采用湿敏电容作为湿度检测部件，高精度钼电阻PT1000作为温度的敏感元件，选用集成温湿度传感器，同时测量温度和湿度信号。可以根据输出信号的形式，进行A/D转换后送入单片机。2、单片机的程序通过在线编程写入，方便读写修改和下载、调试程序；单片机同时配有扩展ロ，可扩展实现多路測量、多路显示、串口/井口传输、模式切換等功能。单片机系统的任务是完成现场环境參量的采集、存储与处理。3、显示器件为双显示IXD含模拟刻度指示(同时显示温度、湿度)，双读值RH及。C/。F)。内置时钟芯片，可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能，可以记录最大及最小測量值。手动记录可以存储99笔由LCD显示读取的资料，连续记忆储存容量达15000笔，通过USB接ロ与电脑通信读取记录数据，保存为txt格式的文字表格。4、为实现便于携带和随车测试，电路元器件尽量采用贴片器件，减小电路板的尺寸，尽量使结构紧凑，并满足功能要求。本仪表采用电池供电，低功耗设计方便移动检測，同时配置电源适配器以便电池电量不够时使用。温湿度计的温度测量范围-20°C 60°C (-4° F 140° F)，湿度测量范围10% 冊 95%冊，分辨率为0.1で/0.1° F/0. 1%RH，准确度温度±0.5°C (±0.9° F)，湿度±3% RH(25°C时 30 95% RH) ;±5% RH(25°C时 10 30% RH)。
具体实施例方式图I是温湿度测试仪内部结构框图，包括温湿度測量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接ロ模块、PC RS-232接ロ以及给各个模块供电的电源模块。电源选用便携式电池供电，通过过稳压芯片转换成数字电源供电。图2是单片机控制电路。单片机中包含中央处理器、程序存储器、数据存储器(RAM)、EEPROM、定时器/计数器、I/O接ロ、UART接口和中断系统、SPI接ロ、高速A/D转换模块以及硬件看门狗、电源监控、片内RC振荡器等模块。Pl ロ用作位码显示，P2 ロ用作数据线和段码显示，RXD和TXD用作串行输入数据数据，传送XTAL外部晶振。图3是温湿度测试仪的主程序流程图。上电后将采集的数据经A/D转换单元后在LED上显示，可以同时显示温度、湿度值，并进行资料锁定及相对值比较功能(可以显示最大值和最小值)，由PC RS-232接ロ将数据传至计算机进行数据存储和处理。
权利要求
1.本发明是一种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置。由温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、PC RS-232接口以及给各个模块供电的电源模块。
温湿度测量模块选用集成温湿度传感器，采用湿敏电容作为湿度检测部件，高精度钼电阻PTlOOO作为温度的敏感元件。可以根据输出信号的形式，进行A/D转换后送入单片机。显示模块采用双显示LCD(同时显示温度、湿度)内置时钟芯片，可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能，可以记录最大及最小测量值。扩展接口模块可扩展实现多路测量、多路显示、串口 /并口传输、模式切换等功能。PC RS-232接口可将数据传至计算机进行数据存储和处理。为减轻重量和方便携带，电源模块采用6颗AAA电池，电池寿命约200小时。
2.根据权利要求I所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置，其特征在于采用高精度的温度、湿度检测部件，并选用集成温湿度传感器，可以同时测量温度和湿度信号。
3.根据权利要求I所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置，其特征在于所述装置通过单片机采集、存储与处理车内温湿度数据，可以在线编程写入，方便读写修改和下载、调试程序。
4.根据权利要求I所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置，其特征在于屏幕为双显示LCD (同时显示温度、湿度)，可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能，进行温湿度相对值的比较。
5.根据权利要求I所述的便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置，其特征在于电路元器件多采用贴片器件，减小电路板尺寸，结构紧凑，电池供电，低功耗设计，方便移动检测，同时配置电源适配器以便电池电量不够时使用。
全文摘要
一种便携式列车车厢内温湿度舒适性的检测装置，由温湿度测量模块、单片机控制模块、显示模块、扩展接口模块、RS232接口以及电源模块依次连接组成。温湿度测量模块选用集成温湿度传感器，采用湿敏电容作为湿度检测部件，高精度铂电阻PT1000作为温度的敏感元件。输出信号经A/D转换后送入单片机进行处理。显示模块采用LCD同时显示温度、湿度；内置时钟芯片，可以实时显示时间和预约时间自动(激活/关机)储存资料功能；测量最大值和最小值；扩展接口模块可实现多路测量、多路显示、串口/并口传输、模式切换等功能；RS232接口可与PC通信进行数据传输与处理；电源模块采用6颗AAA电池，可连续供电200小时左右。
文档编号G01N27/22GK102707341SQ20121015917
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者伍川辉, 宁静, 张兵, 林建辉, 王康, 苏燕辰, 陈春俊 申请人:西南交通大学