一种基于湿敏电阻的测湿电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及实现基于湿敏电阻实现高性价比湿度精确测量的电路原理的设计，具体涉及一种基于湿敏电阻的测湿电路。
【背景技术】
[0002]目前存在的适用工业上大批量生产的湿度测量方法有:1.基于湿敏电容的多谐振荡器电路实现湿度转为电压信号。2.基于湿敏电容频率测量。即通过外部频率触发器(如:NE555)，通过配合单片机进行频率采样。3.采样进口湿度模块，通过串口(如:I2C方式)与单片机通讯读取数据。4.采用对高湿敏感的凝露电阻直流分压采样，获得湿度值。5.传统湿敏电阻测量方案:通过单片机管脚控制湿敏电阻工作频率，简单的电阻分压直接对信号进行采样，温度补偿部分利用固定曲线进去粗略的补偿。软件上通过在主程序中循环等待多次采样求平均值。
[0003]利用以上五种方法实现湿度测量方法主要存在以下的问题和不足:
[0004]1.湿敏电容多谐振荡:I)存在批量参数差异性大，并且每个传感器模块的都需要专门调节生产校准生产麻烦。2)另外在性能上多谐振荡电路抗扰性差，但受到群脉冲等干扰时会停止振荡无法测量。3)整个多谐振荡电路复杂，无形中提高故障率了。
[0005]2.基于湿敏电容频率测量:I)需要额外的时基电路。2)NE555类时基电路精确性和稳定性低。3)由于湿敏电阻频率高，为了采样到频率，单片机的中断时间间隔调的很短资源占用多。
[0006]3.米样进口湿度模块:I)整个模块的价格尚昂。2)由于米样的是串口通彳目，串口通信时候短距离通信。当传感器用于较长距离(如5米)，容易出现数据丢帧等现象。
[0007]4.凝露电阻直流分压采样:1)凝露电阻只对高湿敏感，无法在宽范围内对湿度进行检查。2)凝露电阻只能获得较粗略湿度值。
[0008]5.传统湿敏电阻测量方案:1)温度补偿由于使用固定值，校正比较粗矿，只能保证在标准温度(25°C)的时候湿度值比较准，其他温度时湿度精度差。2)由于湿敏电阻采样周期有着严格的时序周期并且采样周期较长，导致放在中断占用太多时间，所以只能放在主程序中处理，并且在处理过程中不能被打断。所以传统程序处理方法实时响应性差。3)由于传统的软件方式决定湿敏电阻不能添加滤波单元，否则湿敏电阻不能正常工作。而直接采样电路的EMC性能差，CPU处于无保护状态。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种基于湿敏电阻的测湿电路。
[0010]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种基于湿敏电阻的测湿电路，包括MCU处理单元、湿敏电阻采样单元、湿度滤波单元、湿度AD转换单元、控制口线滤波单元、温度补偿采样单元、温度采样滤波单元、温度AD转换单元；所述湿敏电阻采样单元经湿度滤波单元、湿度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第一输入端，所述湿敏电阻采样单元与所述MCU处理单元的第一控制端连接，所述温度补偿采样单元经温度采样滤波单元、温度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第二输入端，所述MCU处理单元的第二控制端经所述控制口线滤波单元分别与所述湿敏电阻采样单元、温度补偿采样单元连接。
[0011]在本实用新型实施例中，所述湿敏电阻采样单元包括串联连接的第一电阻及湿敏电阻，且所述第一电阻与湿敏电阻连接的一端还连接至所述湿度滤波单元，所述第一电阻的另一端与MCU处理单元连接，所述湿敏电阻的另一端与温度补偿采样单元、控制口线滤波单元连接。
[0012]在本实用新型实施例中，所述温度补偿采样单元包括串联连接的第二电阻及热敏电阻，且所述第二电阻与热敏电阻连接的一端还连接至所述温度采样滤波单元，所述第二电阻的另一端连接至电源端，所述热敏电阻的另一端与湿敏电阻采样单元、控制口线滤波单元连接。
[0013]在本实用新型实施例中，所述湿度滤波单元、温度采样滤波单元、控制口线滤波单元均为RC滤波电路。
[0014]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0015]1、本实用新型实现了对湿敏电阻测量点物理空间附近增加一路高精度温度测量电路，用于补偿湿敏电阻值，提供湿敏电阻在宽温度范围内测量的准确性；
[0016]2、本实用新型结合现有软件满足湿敏电阻采样时序和实时响应特性，以较小的单片机资源实现高效的利用；
[0017]3、本实用新型对湿敏电阻采样信号添加滤波单元而不影响采样时序，解决CPU无防护问题。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型基于湿敏电阻的测湿电路原理框图。
[0019]图2是本实用新型采样控制示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0021]如图1所示，本实用新型公开了一种基于湿敏电阻的测湿电路，包括MCU处理单元、湿敏电阻采样单元、湿度滤波单元、湿度AD转换单元、控制口线滤波单元、温度补偿采样单元、温度采样滤波单元、温度AD转换单元；所述湿敏电阻采样单元经湿度滤波单元、湿度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第一输入端，所述湿敏电阻采样单元与所述MCU处理单元的第一控制端连接，所述温度补偿采样单元经温度采样滤波单元、温度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第二输入端，所述MCU处理单元的第二控制端经所述控制口线滤波单元分别与所述湿敏电阻采样单元、温度补偿采样单元连接。
[0022]所述湿敏电阻采样单元包括串联连接的第一电阻及湿敏电阻，且所述第一电阻与湿敏电阻连接的一端还连接至所述湿度滤波单元，所述第一电阻的另一端与MCU处理单元连接，所述湿敏电阻的另一端与温度补偿采样单元、控制口线滤波单元连接。
[0023]所述温度补偿采样单元包括串联连接的第二电阻及热敏电阻，且所述第二电阻与热敏电阻连接的一端还连接至所述温度采样滤波单元，所述第二电阻的另一端连接至电源端，所述热敏电阻的另一端与湿敏电阻采样单元、控制口线滤波单元连接。
[0024]所述湿度滤波单元、温度采样滤波单元、控制口线滤波单元均为RC滤波电路。
[0025]以下为本实用新型具体实例。
[0026]如图1所示，本实用新型的基于湿敏电阻的测湿电路，包括如下部分:1)第一部分，为湿敏电阻采样部分。两根控制线控制湿敏电阻处于方波的工作状态。采样点只在方波的正半周进行采样。2)第二部分为湿度滤波。由一个RC滤波单元组成，用滤除高频干扰。3)第三部分湿度AD转换单元。该单元把模拟信号转换为单片机能够识别的数字信号。5)第四部分为控制口线滤波单元。用于滤除从控制口线2耦合到MCU的干扰。5)第五部分为MCU处理单元。为整个控制的核心，控制口线输出和对AD值的处理和计算。6)第六部分为用于获得补偿温度。它的物理位置放置在湿敏电阻附近，用来精确补偿的湿敏的温度曲线。7)第七部分为温度采样滤波部分。用于滤除温度采样的高频干扰。8)第八部分为温度AD转换模块。用于把温度的模拟信号转换为单片机能识别的数字信号。
[0027]以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于湿敏电阻的测湿电路，其特征在于:包括MCU处理单元、湿敏电阻采样单元、湿度滤波单元、湿度AD转换单元、控制口线滤波单元、温度补偿采样单元、温度采样滤波单元、温度AD转换单元；所述湿敏电阻采样单元经湿度滤波单元、湿度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第一输入端，所述湿敏电阻采样单元与所述MCU处理单元的第一控制端连接，所述温度补偿采样单元经温度采样滤波单元、温度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第二输入端，所述MCU处理单元的第二控制端经所述控制口线滤波单元分别与所述湿敏电阻采样单元、温度补偿采样单元连接。2.根据权利要求1所述的一种基于湿敏电阻的测湿电路，其特征在于:所述湿敏电阻采样单元包括串联连接的第一电阻及湿敏电阻，且所述第一电阻与湿敏电阻连接的一端还连接至所述湿度滤波单元，所述第一电阻的另一端与MCU处理单元连接，所述湿敏电阻的另一端与温度补偿采样单元、控制口线滤波单元连接。3.根据权利要求1所述的一种基于湿敏电阻的测湿电路，其特征在于:所述温度补偿采样单元包括串联连接的第二电阻及热敏电阻，且所述第二电阻与热敏电阻连接的一端还连接至所述温度采样滤波单元，所述第二电阻的另一端连接至电源端，所述热敏电阻的另一端与湿敏电阻采样单元、控制口线滤波单元连接。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种基于湿敏电阻的测湿电路，其特征在于:所述湿度滤波单元、温度采样滤波单元、控制口线滤波单元均为RC滤波电路。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于湿敏电阻的测湿电路。包括MCU处理单元、湿敏电阻采样单元、湿度滤波单元、湿度AD转换单元、控制口线滤波单元、温度补偿采样单元、温度采样滤波单元、温度AD转换单元；所述湿敏电阻采样单元经湿度滤波单元、湿度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第一输入端，所述湿敏电阻采样单元与所述MCU处理单元的第一控制端连接，所述温度补偿采样单元经温度采样滤波单元、温度AD转换单元连接至所述MCU处理单元的第二输入端，所述MCU处理单元的第二控制端经所述控制口线滤波单元分别与所述湿敏电阻采样单元、温度补偿采样单元连接。本实用新型提高了湿度检测的精度，且通过对湿敏电阻采样信号添加滤波单元，解决CPU无防护问题。
【IPC分类】G01N27/12
【公开号】CN204832098
【申请号】CN201520595755
【发明人】兰文超, 刘晓文, 汪晓强
【申请人】福建省力得自动化设备有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月10日