测量主体由温度传感器15和湿度传感器16组成，测量主体获得的温度信号经温度信号调理电路处理后送入温度信号处理与显示单元，优选的，所述温度信号调理电路采用AD590温度信号调理电路，AD590温度信号调理电路的具体结构如附图4所示，测量主体获得的湿度信号发送至湿度信号处理与显示单元。
[0035]图5为温度信号处理与显示单元的电路图，所述温度信号处理与显示单元由电源电路A 101、晶振电路A 102、温度信号输入电路103、按键电路A 104、显示电路A 105和单片机A 106组成，所述单片机A 106采用STC12C5A60S2型单片机，信号显示电路的供电电压为10V，而所用单片机的供电电压为5V，该电源电路A 101用7805稳压芯片实现了直流电压转换电路，晶振电路A 102为单片机工作提供机器周期，按键电路A 104实际为功能选择开关，判断进行转速测量功能按键是否按下的方法是:SW1的三个引脚分别与STC12C5A60S2的RXD、TXD和INTO三个引脚连接(此三引脚为复用引脚)，此时该三引脚做通用I/O 口用，最终SWl的状态信号通过STC12C5A60S2的P2 口输出，连接到SN54HC138J上，实现八段数码管的显示功能，显示电路A 105采用八段数码管的动态显示方式，测量结果通过STC12C5A60S2的PO 口送出到8位串入并出的移位寄存器SN74HC573AN的DO 口到D7 口，然后通过QO 口到Q7 口输出到八段数码管中。
[0036]图7?10为温度信号处理与显示单元的流程图，所述温度信号处理与显示单元主要完成信号转换单元、数据显示驱动单元、按键扫描单元之间的逻辑关系链接。按键扫描及信号转换单元完成按按键防抖处理、判键及按键清零，湿度与段码值之间的转换。数据显示驱动单元实现数码管的初始化、显示内容的判断和选择。
[0037]由于温湿度同时检测，湿度信号处理与显示单元是一个独立电路。
[0038]图6为湿度信号处理与显示单元的结构示意图，所述湿度信号处理与显示单元包括电源电路B 201、晶振电路B 202、湿度信号输入电路203、按键电路B 204、显示电路B205和单片机B 206，所述单片机B 206采用STC12C5A60S2型单片机，信号显示电路的供电电压为10V，而所用单片机的供电电压为5V，该电源电路B 201用7805稳压芯片实现了直流电压转换电路；所述晶振电路B 202为单片机B 206工作提供机器周期，所述湿度信号输入电路203由555集成电路构成的多谐振荡器对HSllOl传感器的电容值进行测量并输入；所述按键电路B 204实际为功能选择开关。判断进行转速测量功能按键是否按下的方法是:SWl的三个引脚分别与STC12C5A60S2的RXD、TXD和INTO三个引脚连接(此三引脚为复用引脚)，此时该三引脚做通用I/O 口用，最终SWl的状态信号通过STC12C5A60S2的P2口输出，连接到SN54HC138J上，实现选择转速显示八段数码管的功能；所述显示电路B 205采用八段数码管的动态显示方式。测量结果通过STC12C5A60S2的PO 口送出到8位串入并出的移位寄存器SN74HC573AN的DO 口到D7 口，然后通过QO 口到Q7 口输出到八段数码管中。
[0039]图11?16为湿度信号处理与显示单元的流程图，所述湿度信号处理与显示单元主要完成信号转换单元、数据显示驱动单元、按键扫描单元之间的逻辑关系链接。按键扫描及信号转换单元完成按按键防抖处理、判键及按键清零，湿度与段码值之间的转换。数据显示驱动单元实现数码管的初始化、显示内容的判断和选择。
[0040]所述教学用温湿度测量实验装置体积小，成本低，可拓展实验性强，损耗元件易更换，进而降低使用成本；所述教学用温湿度测量实验装置采用模块化设计，将被检测源、传感器、数据采集、数据整形、数据显示等模块有效地结合起来，使学生能够全面地掌握信号传感、信号采集、信号处理、信号转换和传输的整个过程；所述教学用温湿度测量实验装置可同时完成温湿度测试，满足了各类民用、农业及工业现场，环境温湿度的需求。
[0041]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种教学用温湿度测量实验装置，包括加湿器(2)、水汽导管(3)和箱体(4)，其特征在于，所述加湿器(2 )的水汽出口通过水汽导管(3 )连接箱体(4 )，加湿器(2 )上设有加湿器调节旋钮(I);所述箱体(4)为封闭结构，箱体(4)的其中一个侧面为滑动式插板结构；所述箱体(4)内设有加热棒支架(5)、循环风扇(6)、航空插头(8)、导管(9)、温度传感器(15)和湿度传感器(16 )，加热棒支架(5 )上设有加热棒，循环风扇(6 )设在箱体(4)内壁上，箱体(4)顶部设有传感器信号线接口，航空插头(8)位于传感器信号线接口内，导管(9)上端连接至航空插头(8)，导管(9)下端内设有密封板(17)，密封板(17)与导管(9)配合在导管(9)内形成密封空腔，密封空腔内布设传感器导线(14)，温度传感器(15)和湿度传感器(16 )均固定在密封板(17 )下侧，且均通过传感器导线(14 )连接至航空插头(8 )。2.根据权利要求1所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述箱体(4)顶部开设水汽导管接口，且水汽导管接口内设有连接水汽导管(3)的接头(7)。3.根据权利要求1所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述循环风扇(6)设在箱体(4)左侧侧壁上。4.根据权利要求1或2或3所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述箱体(4)外设有电源控制盒(12)，电源控制盒(12)上设有循环风扇开关(10)和温度调节旋钮(11)，循环风扇开关(10)电连接循环风扇(6)，温度调节旋钮(11)电连接加热棒，温度调节旋钮(11)采用晶闸管移相触发电路控制加热棒的加热功率。5.根据权利要求4所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述箱体(4)底部设有用于支撑箱体(4)的固定支架(13)。6.根据权利要求5所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述固定支架(13)共2个，且对称设在箱体(4)下端两侧。7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述加湿器(2)为超声波加湿器；所述温度传感器(15)采用AD590J半导体电流型温度传感器，湿度传感器(16)采用HSllOl湿敏电容型相对湿度传感器。8.根据权利要求7所述的教学用温湿度测量实验装置，其特征在于，所述接头(7)的材质为塑料；所述箱体(4)的材质为有机玻璃；所述导管(9)的材质为不锈钢；所述固定支架(13)的材质为金属。9.一种如权利要求1或2或6或8所述的教学用温湿度测量实验装置的测量系统，其特征在于，所述教学用温湿度测量实验装置的测量系统包括测量主体、温度信号处理与显示单元以及湿度信号处理与显示单元，测量主体由温度传感器(15)和湿度传感器(16)组成，测量主体获得的温度信号经温度信号调理电路处理后送入温度信号处理与显示单元，测量主体获得的湿度信号发送至湿度信号处理与显示单元。10.根据权利要求9所述的教学用温湿度测量实验装置的测量系统，其特征在于，所述温度信号调理电路采用AD590温度信号调理电路。
【专利摘要】本发明公开了一种教学用温湿度测量实验装置及其测量系统，包括加湿器、水汽导管和箱体；所述加湿器的水汽出口通过水汽导管连接箱体；所述箱体的其中一个侧面为滑动式插板结构；所述箱体内设有加热棒支架、循环风扇、航空插头、导管、温度传感器和湿度传感器，加热棒支架上设有加热棒，箱体顶部设有传感器信号线接口，航空插头位于传感器信号线接口内，导管上端连接至航空插头，导管下端内设有密封板，密封板与导管配合在导管内形成密封空腔，密封空腔内布设传感器导线，温度传感器和湿度传感器均固定在密封板下侧，且均电连接航空插头；该教学用温湿度测量实验装置体积小，成本低，可拓展实验性强，损耗元件易更换，使用成本低。
【IPC分类】G09B25/00
【公开号】CN104900128
【申请号】CN201510219084
【发明人】陈子珍
【申请人】宁波职业技术学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月30日