专利名称：电子温湿度测报仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电子温湿度检测报警仪器，尤其适用于烟叶烘烤工艺中，作为观察掌握烤房中温湿度变化情况，提醒管理人员及时调整炉火，以保证烟叶烘烤质量。
烟叶烘烤在烤烟加工中是极为关键的一环，在田间种植出了高质量的烟叶，往往困烘烤中的温湿度掌握不当，致使烟叶质量低劣，造成农民经济收入的损失，常使农民对烤烟的种植失去信心。也不能为烟草工业提供优质原料，影响了烟草工业的效益。究其原因，主要是在烘烤过程中，操作人员对烤房中的温度和湿度难于及时了解，所以不能及时调节炉火。即使是有经验的烘烤操作人员，也必须打开烤房门进行观察，常使烤房中温度下降，也影响烘烤质量。通常使用的仪器是温湿度表，其弱点就在于不能在不开烤房门的条件下，对烤房中温度进行观察；也不能作任何自动报警提示，因而不可避免地出现前述问题。尤其是处于烤房门窗附近的10多杆烟叶，受到的影响就更大，难于变黄，成了青烟。烟叶等级悬殊一至二个级别，经济价值就大不一样。所以，既影响农民收入，也不利卷烟工业的发展，还导致国家财政收入减少。
本实用新型的目的就是提供一种由电子线路构成的对烤房中温度和湿度作探测并及时报警的电子温度测报仪。
实现上述目的的方案是有一个提供工作电流的电源电路、一个温度湿度探测及指示电路、一个上下限声光报警电路三部分构成。电源电路由变压器B、整流管D1-4及电容C1构成的桥式整流滤波电路，再经三端稳压管7805构成的稳压电路等组成。在三端稳压电路后接入一个保证输出可靠电信号的抗干扰电容C2，关键是由可以置于烤房内上、中、下部位的与电源相接的至少三个温度探测器件和一个湿度探测器件，同与表头G的一端相接的W1形成一个桥臂；用于调节上下限报警的电位器W3、W4的一端与地相接，另一端与W1的一端相接构成一个桥臂；W2和开关S5及设定报警摸拟数值的电路R3、W5构成一个桥臂，W2接恒流管BG1的漏极，及W3、W4的输入端通过BG1的偏置电阻R6与BG1的栅极和源极相接为一个桥臂，形成了以指示温湿度的表头G为中心的桥式温湿度探测指示电路，由集成块CD4069形成的六反向门电路构成了温度声光报警信号电路。
进一步的方案是声光报警信号电路分为上限报警和下限报警两部分，上限报警部分由接在恒流管输出端的电位器W3及其接在W3滑动触头上的CD4069的管脚1，通过偏置电阻R4与CD4069的管脚2相接的三极管BG2其在BG2的集电极与地间串接的发光管LED2、分压电阻R6构成；下限报警部分由接在恒流管输出端的电位器W4及其接在W4滑动触头上的CD4069的管脚3，通过偏置电阻R5与CD4069的管脚4相接的三极管BG3及在其集电极上接的发光管LED3构成；通过一个钳位二极管D5同BG2的集电极、BG3的发射极相接，形成了上下限声响报警信号取样电路，其后是钳位二极管D5接CD4069的管脚5，CD4069的管脚6和9相接，在管脚9、8与D5的输出端分别接电阻R8和电容C3，CD4069的管脚7接地构成一个多谐振荡器；多谐振荡器与后面的音频发生器通过二极管D6相接，在CD4069的管脚11上接有D6，其管脚10与13相接，在其管脚13、12到D6的输出端间，分别接有电阻R9、电容C4，CD4069的管脚14与提供电源的稳压管DW相接构成了音频发生器；推挽放大声响电路由取得音频信号的电阻R10作为BG4和BG5的偏置电阻，接在BG4和BG5的基极上，BG4和BG5的发射极连在一起后，通过电容C5与喇叭相接构成。
为了能按需要设置报警温度的数值，从三端稳压管7805的输出端串接电位器W5和电阻R3，经开关S5与电位器W2接通，形成了设置上下限报警数值的摸拟电路。为了方便表头G的刻度的校准，在表头G的两端分别接有电位器W1和W2作为表头的校准电路。
在恒流管BG1的栅极与原极间接偏置电阻R2，BG1的漏极接在W2的滑动触头上，W3、W4就接在BG1的源极上。为使声光报警电路有可靠的工作电源，从桥式整流电路的输出端引出电流，经稳压管DW稳压后向BG2的发射极、BG3的集电极、CD4069的管脚14和推挽功放管BG4的集电极提供相应部分的工作电流。
按上述方案即可制成电子温湿度测报仪，尤其适于农民在烟叶烤房中使用，避免了常规烘烤中的开门观察温度，导致烤房内温度下降，影响烟叶烘烤质量的毛病。
本实用新型的优点是采用了电源电路提供稳定的工作电流，由一个以表头G为中心的桥式电路完成温湿度探测任务，对温湿度变化反应灵敏，W5、R3、开关S5经W2、表头G等构成的可按照工作需要设置上下限报警摸拟数值电路，既直观，又适应了用户的灵活需要。报警信号经恒流管BG1和电位器W3、W4取出，送给相应的光电报警电路，显示清楚明了。上下限声响报警共用了一个多谐振荡和一个音频发生以及推挽功放电路，对发音元件喇叭提供了可靠的音频信号使其发出有节凑的嘀嘀声，音质清晰，信号给人予急迫感。及时提醒操作人员采取相应措施，保证烘烤技术要求的温度。
图1、本实用新型电原理图；图2、本实用新型控制器件及显示器件在盒体正面的布置图；图3、本实用新型控制器件及显示器件在盒体背面的布置图。
参照图1，本实用新型属于电子技术在农村烟叶烘烤中作为温湿度监测报警的应用。根据功能分为电源电路、温湿度探测及指示电路、上下限声光报警电路三个部分。电源电路用一个将市电220V交流电作降压处理的变压器B，变为12V后送给整流滤波电路。整流滤波电路由4只1N4001整流二极管，即D1-D4构成桥式整流电路，其输出端接一个470uf的电容C1进行滤波处理，再并接一个三端稳压块LM7805稳压，经抗干扰电容C2后，以5V电压向温湿度探测显示电路提供工作电源。为了便于没有市电的农村使用，设置了一个使用蓄电池的交直流转换开关S1，可使用直流电源DC12V。
参照图1，温湿度探测显示电路由一个100微安的表头G为中心的桥式电路构成。表头G的一端接电位器W1的滑动触头形成表头G的调零电路；W1的一端接电路的地端，另一端与稳压电路的输出端、四个温湿度探头的输入端及设定摸拟报警数值的电路中的电位器W5的一端相接。表头G的另一端，接用于调整表头的最大量程范围的电位器W2的一端，W2的另一端与开关S5相接，S5的两个开关档分别与温湿度测量开关S4和设定报警摸拟数值的电路上的电阻R3相接；S4也用两个档次的开关，它的一个档与三个温度探头K1、K2、K3的三档开关S3相接，它的另一个档与干湿度测量探头K4相接。设定温度报警摸拟值的电路由与稳压电路输出端连接的电位器W5和电阻R3串接构成，R3的一端接在开关S5的一个档次接线柱上；W2的滑动触头和其与开关S5的接线柱连接后再同恒流管BG1相接，即BG1的漏极与W2相接，其栅极与源极间接有偏置电阻R2，在BG1的源极还接有W3和W4，构成上下限温度报警的取样电路。W3、W4的一端与BG1的源极相接，它们的另一端接地，其中，心滑动触头分别与后面的上下限声光报警电路相接。其中，四个温湿度测量探头采用1N4148硅高速开关二极管制成，利用其负温度特性原理进行工作。
参照图1，上下限报警电路分为光电报警显示和声音报警显示电路。主要使用集成块CD4069及与其相配合的PNP型三极管BG2、NPN型三极管BG3、形成推挽放大电路的三极管BG4、BG5及发音喇叭等，分别构成了上下限光电报警、多谐振荡、音频发生、声响等功能的电路。上限光电报警显示电路，由接在CD4069的管脚1上的电位器W3的滑动触头到CD4069的管脚2构成的上限道门电路F1，提供上限报警信号，再经BG2将信号放大，使接在其集电极上的发光管LED2发光显示报警；在BG2的基极与CD4069的管脚间接有电阻R4，作为BG2的偏置电路，将信号送给BG2；BG2的发射极与稳压管DW相接，以取得稳定的工作电流。下限光电报警显示电路，由接在CD4069的管脚3上的W4的滑动触头到CD4069的管脚4构成的下限道门电路F2，提供下限报警信号；经BG3将信号放大，使接在BG3的集电极上的发光管LED3作出显示。BG3的工作电流通过LED3接到稳压管DW上获得，DW的电流取自于桥式整流电路输出端。其中BG2选用9012、BG3选用9013型三极管。
参照图1，上下限声响报警电路由门电路F3、F4及电阻R8电容C3构成的多谐振荡器和门电路F5、F6及电阻R9电容C4构成的音频发生器，还有由三极管BG4、BG5、电阻R10、电容C5构成的推挽功放电路及发音元件喇叭等组成。上限音响报警信号从接在BG2的集电极上的发光管LED2与分压电阻R6间，经取样电阻R7取出，下限音响报警信号从BG3的发射极取出，经一个1N4149二极管D5送给多谐振荡器，即D5的输出极接CD4069的管脚5，CD4069的管脚6与管脚9相接，再从管脚9、8上分别接电阻R8电容C3到D5的输出端，CD4069的管脚7接地，构成了多谐振荡器。其信号通过二极管D6送给后面的音频发生器。即D6的输出端接CD4069的管脚11，其管脚10与13相接；再从其管脚13、12上分别接电阻R9、电容C4到D6的输出端；CD4069的管脚14与稳压管DW相接，构成音频发生器。音频信号经R10送给由三极管BG4、BG5构成的推挽功放电路，经电容C5后推动喇叭工作，发出嘀嘀的报警声。其中BG4采用9013型三极管，BG5采用9012型三极管，R10接在BG4、BG5的基极上，BG5的集电极接地，BG4的集电极接稳压管DW，喇叭的一端接BG4的集电极，另一端同电容C5连接后与两管子的发射极相接。
按照上述方案即可制成一个烟叶烤房电子温湿度测报仪，将其电路连接好后，安装在一个盒体中，开关、插座、调控器件及显示器件安装在盒体的前后面板上。参照图2、3，盒体正面上部安装表头G、上限报警调控器(即电位器W3)、下限报警调控器(即电位器W4)以及设定上下限温度报警摸拟数值的调控器W5的旋钮并排安装在紧靠表头G的下沿。左侧纵向顺序安装上限报警指示灯LED2，下限报警指示灯LED3，电源指示灯LED1；中央安装控制三个测量探头的温度选择开关S3，采用三档开关，分别对上、中、下三个探头K1、K2、K3作出选择。右侧纵向顺序安装开关S5、S4和市电电源控制开关S。盒体背面上方作为固定喇叭的位置，开有多个便于声音传出的透气孔；其下方横向排列，安装四个温湿度检测探头同电路连接的插孔，依次是湿度探头插孔A1，下、中、上三个温度探头插孔A2、A3、A4。最下面横向安装直流电源插座、交直流转换开关S1、保险管BX和220伏市电源插座。
使用时，将三个温度检测探头K1、K2、K3分别置于烤房内上、中、下三个部位，通过其连接导线引出，插于盒体背面的插孔A2、A3、A4中，湿度探头K4置于烤房中的适当位置，其引出导线插于盒体背面的插孔A1中即可；旋转开关S5的旋钮，使其与W5、R3构成的电路接通，再旋转W5的旋钮，使表头G的指针偏转到规定的上限温度值，如40℃；再旋转W3的旋钮到LED2发光，同时喇叭发出声响，即表示上限报警温度已设定；再旋转W5的旋钮，使表头G的指针偏转到规定的下限温度值。如20℃，再旋转W4到LED3发光、同时喇叭发出声响，即表示下限报警温度被设定。再将开关S5旋到与S4接通的位置，S4又拨到与S3接通的位置，即可反应温度检测情况。如所测温度超过上下限温度时，仪表就报警。将S4转到与湿度探头接通位置，即可反应湿度检测情况。要了解烤房内上、中、下不同部位的情况，只需转动S3，使其与上、中、下三个测温探头K1、K2、K3分别接通，即可分别观察到各部位的温度情况。如要使用蓄电池作电源，则旋转交直流转换开关S1于直流档，同时将蓄电池插头插入插座DC申；为使上下限报警有区别，LED2用红色发光管，LED3用绿色发光管。为安全用电，在市电进入变压器B前的电路中接保险管BX，BX装在盒体背面下部。
权利要求1.一种烟叶烤房电子温湿度测报仪，是有一个提供工作电流的电源电路、一个温度湿度探测及显示电路、一个上下限声光报警电路三部分构成，电源电路由变压器B、整流管D1-4及电容C1构成的桥式整流滤波电路，再经三端稳压管7805构成的稳压电路等组成；在三端稳压电路后接入一个保证输出可靠电信号的抗干扰电容C2，其特征在于由至少与电源相接的三个温度探测器件K1K2K3和一个湿度探测器件K4，同与表头G的一端相接的W1形成一个桥臂，用于上下限报警的调节电位器W3、W4的一端与地相接，另一端与W1构成一个桥臂，W2和开关S5及设定报警摸拟数值的电路R3、W5串接成成一个桥臂，W2接恒流管BG1的漏极，W3、W4的输入端通过BG1的偏置电阻R2与BG1的栅极和源极相接为一个桥臂，形成了以指示温湿度的表头G为中心的桥式温湿度探测显示电路，由集成块CD4069形成的六反向门电路构成了温度声光报警信号电路。
2.根据权利要求1所述的电子温湿度测报仪，其特征在于声光报警信号电路分为上限报警和下限报警两部分，上限报警部分由接在恒流管输出端的电位器W3及其接在W3滑动触头上的CD4069的管脚1，通过偏置电阻R4与CD4069的管脚2相接的三极管BG2及其在BG2的集电极与地间串接的发光管LED2、分压电阻R6构成；下限报警部分由接在恒流管输出端的电位器W4及其接在W4滑动触头上的CD4069的管脚3，通过偏置电阻R6与CD4069的管脚4相接的三极管BG3及在其集电极上接的发光管LED3构成；通过一个钳位二极管D5同BG2的集电极和BG3的发极相接，形成了上下限声响报警信号取样电路，其后是钳位二极管D5接CD4069的管脚5，CD4069的管脚6和9相接，在管脚9、8与D5的输出端分别接电阻R8和电容C3，CD4069的管脚7接地构成一个多谐振荡器；多谐振荡器与后面的音频发生器通过二极管D6相接，在CD4069的管脚11上接有D6，其管脚10与13相接，在其管脚13、12到D6的输出端间，分别接有电阻R9、电容C4，CD4069的管脚14与提供电源的稳压管DW相接构成了音频发生器；推挽放大声响电路由取得音频信号的电阻R10作为BG4和BG5的偏置电阻，接在BG4和BG5的基极上，BG4和BG5的输出端连在一起后，通过电容C5与喇叭相接构成。
3.根据权利要求1所述的电子温湿度测报仪，其特征在于从三端稳压管7805的输出端串接电位器W5和电阻R3，经开关S5与电位器W2接通，形成了设置上下限报警数值的摸拟电路。为了方便表头G的刻度的校准，在表头G的两端分别接有电位器W1和W2作为表头的校准电路。
专利摘要一种电子温湿度测报仪，由电源、温湿度探测及指示、报警三部分电路构成，由三个温度探测器件和一个湿度探测器件构成检测电路，一个设定上下限报警数值的电路，一个由六反向门电路构成的声光报警指示电路，它们接在一个表头G上，构成了电子温湿度测报仪。主要在农民的烟叶烤房中使用，可随时了解烤房中的温湿度情况，便于及时调节炉火温度，保证烟叶烘烤质量。
文档编号G01D21/02GK2262233SQ96201898
公开日1997年9月10日 申请日期1996年1月12日 优先权日1996年1月12日
发明者张兆庆 申请人:张兆庆