专利名称：多点温度、湿度巡测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子仪器。该仪器可用于对多点温度、湿度巡测及自动转换。
目前许多粮库所用测温、测湿仪器，选间、选点、测温测湿转换须手工操作。近年来有些地方采用微型机的巡测系统，由于价格贵、使用费高，难于在基层粮仓推广。
本实用新型的目的旨在寻求一种操作简单，传感器布线装卸容易，具有测温、测湿及自动转换且可定范围扫描性能的仪器。
本实用新型的技术解决方案是采用C－MOS数字集成块及大规模A／D转换器，由传感器、矩阵开关组、A／D转换器、计数译码控制器、测温测湿电路、显示器组成。本实用新型选用PN结温度传感器和碳膜湿度传感器或其它湿度传感器来测温测湿，传感器布线为矩阵布线，该布线比网状布线省线60％，且装卸容易。通过测温测湿电路及矩阵开关组，选通测试区间及测试点，实现测温、测湿及自动转换，接入一周期可变的振荡源，使每测点的测试时间在一定范围内可调，以适应不同使用者的观察、记录速度，且可与定间键配合迅速进入某一特定间并定在该间内扫描。
本实用新型测点多，精度高，稳定性好，操作简单，性能价格比高，不仅用于粮仓测温测湿，还可广泛用于其它物质仓库和工农业生产多点温度湿度测量。
下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细描述
图1为本实用新型的原理框图。
图2给出计数译码控制器的构成。IC16555是一时基电路，与W5、R3、C2、C3构成振荡器，通过调节W5可获得周期为1－20S的矩形波。IC2［CC4520］是双二进制加计数器，分别用作选间、选点计数器。其中一计数器允许端CPEO接低电平，CP0端接IC16的输出脉冲，计数器处于上升沿触发计数状态，输出4位二进制代码a0b0c0d0接入IC3、IC8、IC5。IC2另一计数器的CPE1接d0，CP1接定间／巡测选择键K1，通过K1接高电平或低电平计数器计数或保持，使仪器分别处于定间或巡测状态。C1、R1构成上电复位电路，R2、K2构成手动复位电路。IC4［CC4071］是四2输入或门，在本实施例中构成三2输入或门，其输出端分别接选点、选间计数器的复位端R0、R1、R2、R3，其输入端分别与上电复位端、手动复位端及IC5的两个与门输出端相接。IC5是一三3输入与门，型号CC4073，一与门的输入端接b0d0，当a0b0c0d0值为10时，IC5通过IC4给R0一高电平使计数器IC2复位，即IC2的选点计数器为十进计数。IC5另一与门的输入端接d0a0，当a0b0c0d0的值为9时，d0和a0相与为1，IC5经9脚输出高电平给测温测湿转换电路，此时测湿电路接通。当a0b0c0d0的值在0－8之间时，d0a0相与为零，测温测湿电路获得一低电平，测温电路接通。即点数显示器显示数为0－8时仪器处于测温状态，为9时处于测湿状态。IC5的第三个输入与门的输入端接间号显示器个位的b2c2和十位的a3，这样间号显示器就成为十六进计数显示。
图3为测温测湿及其自动转换电路，R5、R6、BG1、BG2、R7、R8及运算放大器Ⅰ(1／4324)构成1mA和100uA的恒流源。1mA恒流源和W1连接产生0－1伏电压，此电压作测温时低端的标度电压。100uA恒流源作为PN结的测量电源。R9、R10及运算放大器Ⅱ(1／4324)为W2、R11、R16组成的测湿电桥产生3V的电压。IC10、IC11为两块三2选一模拟开关(CD4053B)，两开关的控制端A′、B′、C′同接一根控制线④。前已述及，此控制线由IC5输出两种状态信号，测温时为低电平，此时A0与A，B0与B，C0与C导通，由BG2输出的100uA的恒电流经IC10的B0－B后通过⑦，同时经IC11的B0－B通过①，由BG1和W1获得的标定电压经IC11的A0－A通过②，由R13、W4产生的VREF经C0－C通过③。测湿时为高电平，此时A1－A，B1－B，C1－C导通，测湿电桥的一臂由R11和湿敏电阻RH并联而成，电压从R11端经IC10的B1－B通过⑦，同时也经IC11的A1－A通过②，电桥的另一臂的电压经IC11的B1－B通过①，由R12、W3产生的V′REF电压经IC11的C1－C通过③。⑦接图5中的IC31脚通向传感器，①②③分别接图4A／D转换器的IN－，IN＋，VREF端。
图4中的显示器由七位LED数码管组成。LED7、LED6为间号显示器，示数范围为00－15；LED5为点号显示器，示数范围为0－9，0－8为测温状态，9为测湿状态；LED4为传感器开短路显示器；LED3LED2LED1为温、湿度值显示器。CC4511是BCD七段锁存／译码／驱动器，IC8为点号显示器的驱动器；其输入端与选点计数器IC2的输出端a0b0c0d0相联，这样点号显示器显示内容与选点开关组的开关号一致。IC6、IC7为间号显示器驱动器，其输入端与IC9输出端相联。IC9为双BCD加计数器，组成二级计数器串行级联连接，第一级计数器的输出a2b2c2d2导入间号个位驱动器IC7，CPE2与点号计数器的d0连接，这样当点号计数器的值由9－0时，第一级计数器由CPE2获得一计数器的下降沿，由于CP2经⑥接K1，通过控制K1接高电平或低电平计数器保持或对下降沿计数实现定间或巡测。因为IC9与选间计数器的输入脉冲均来自d0，且同受K1控制，两者复位端接在一起，故间号显示器的号码与选间开关组选通开关号一致。间号显示器的十位驱动器的BCD码接自第二级计数器的输出a3b3c3d3，CP3接低电平，CPE13接d2，b2c2与a3接IC5中－3输入与门，当a2b2c2d2为0110，a3b3c3d3为1000时，计数器复位，即间号显示器为十六进计数。IC13是－3 1/2 位A／D转换器，型号CC7107，采用二相双积分电路，具有自动稳零，极性识别功能，内含时钟，基准电压、BCD七段译码器和驱动器，可直接驱动LED4、LED3、LED2、LED1数码管，其输入的三个信号IN＋，IN－，VREF由测温测湿电路提供，A／D转换器电源正端接＋5V电压，负端接由IC12［CC4069］、D1、D2、C11、C12产生的－4V电压。
图5给出传感器及选间开关组IC1、选点开关组IC3，本实施例选用PN结温度传感器和碳膜湿度传感器，传感器布线采用标准矩阵布线，0＃－8＃为选点线，9＃为测湿线，线的一端接选点开关组IC3，一端接传感器，每九个PN结传感器和一碳膜湿度传感器为一组，共设十六组分别与00＃－15＃十六根选间线连接，这样可测144个温度点，16个湿度点。IC1、IC3各用一片16选1模拟开关［CC4067］，选点开关组和选间开关组的控制信号分别接自选点计数器和选间计数器的输出。测量电流经⑦流入选点开关组，从被选通开关流出，经传感器通过选间开关组选通开关，再经公共端接地。
本实施例所用12V和5V直流电压可由下述电路(图6)获得。将220V交流电压经变压器变压成15V后整流滤波，经7812稳压块稳压后输出12V直流电压，再经7805稳压块输出5V直流电压。
下列表格给出本实施例的具体参数
权利要求1.多点温度、湿度巡测仪，由传感器、矩阵开关组、A/D转换器、控制器、显示器、测量电源及测试电路组成，传感器布线为矩阵布线，其特征在于，将传感器分间分点排列，每间有若干个测温点，一个测湿点，测温点、测湿点一端通过相应的测试线与多路选一模拟开关1相接，测温、测湿点另一端按间号通过选间线与多路选一模拟开关2相接，模拟开关1、2的控制端分别与控制器的点号计数器和间号计数器的输出端相接，点号计数器与振荡源相联并可自动循环计数，间号计数器按对点号计数器循环次数计数联接，另设当模拟开关选通测温点或测湿点时，测温或测湿电路分别接通的测试回路。
2.根据权利要求1所述的仪器，其特征在于设一接高电平或低电平使间号计数器保持或计数的定间／巡测选择键K1。
3.根据权利要求1或2所述的仪器，其特征在于，显示器由七位LED数码管组成，LED7、LED6为间号显示器，示数范围为00－15；LED5为点号显示器，示数范围为0－9，当显示0－8时，仪器处于测温状态，显示9时处于测湿状态；LED4为传感器开短路显示，LED3、LED2、LED1为温度、湿度值显示。
专利摘要本实用新型涉及一种测温测湿用电子仪器。该仪器采用C-MOS数字集成块及大规模A/D转换器，由传感器、矩阵开关组、A/D转换器、计数泽码控制器、测温测湿电路、显示器组成。本实用新型具有对温度、湿度巡回测试及自动转换和定间检测功能，具有较高的性能价格比，本仪器精度高、稳定性好、测点多、用线省、操作方便。不仅可用于粮仓测温测湿，还能广泛用于其他物质仓库和工农业生产多点温度、湿度测试。
文档编号G01D21/02GK2070435SQ90209039
公开日1991年1月30日 申请日期1990年6月16日 优先权日1990年6月16日
发明者熊牧 申请人:熊牧