一种基于温度补偿测量木材湿度的电路设计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于温度补偿测量木材湿度的电路设计，实现了一种快速且高精度的木材湿度测量电路，属于电子科学技术领域。该电路包括木材电阻抗测量电路部分，深度负反馈电路部分，温度测量电路部分，AD采集电路部分，单片机综合控制处理电路部分。本实用新型专利技术的优点是设计了一种测量木材湿度的算法模型，建立起木材的电阻抗与湿度之间的线性关系，实现快速高精度检测木材湿度，并且该电路温度测量部分电路做到了对木材湿度值的补偿校正，使得最终的木材湿度测量值误差更小。采用AD与单片机对数值进行综合处理，使得测量更加快速方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度补偿测量木材湿度的电路设计
本实用新涉及一种测量木材湿度的电路，属于电子科学
，具体涉及一种温度补偿提高测量精度的木材湿度电路设计。主要实现一种快速、高效、精度较高的温度补偿校正木材湿度测量的电路。
技术介绍
木材湿度在木材运输、储、加工以及材质评定中是一个重要的指标，在整个木材加工的过程中，木材的含水率影响着木材家具的质量，对于家装时材料的选择是非常重要的，只有合适含水率的木材做出的家具才更加美观，安全，耐用。传统的木材湿度测量方法是烘箱法，蒸馏法，称重法其操作过程繁杂，耗时费力不经济，随着科学技术的发展，电子类产品在市场上越来越有竞争力，同传统测量方法相比较本电路设计更加简单易行，高效，精度相对较高，并且有效地解决了温度对木材湿度的影响。
技术实现思路
本设计的目的就是针对当前湿度检测方法的不足，提供一种通过基于温度补偿的电路设计，来更加科学，准确，快速的来测量木材中的水分。这是一种通过检测插针插入湿度木材，通过单片机芯片结合环境温度，通过高效，合理的算法来最终得出更加可靠的木材湿度值。通过单片机可通过单片机液晶显示当前木材湿度值。此方法可以是检测木材湿度更加可以适合不同的环境，准确测量木材湿度值在显示生产生活中具有重大的意义。 本技术电路设计包括木材电阻抗测量电路部分、温度测量电路部分、AD采集电路部分、单片机综合控制处理电路部分。 所述的木材电阻抗测量电路部分，包括检测插针三极管U1、U2、U3、电阻R1、R2、R4电容Cl组成深度负反馈电路。电阻R7、R8、R9、Rll电容C5和运放LM358组成运放电路。电容C2、C3、C4、电阻R3、R4、R6、R8、R20组成中间连接电路。 所述温度测量电路部分包括热敏电阻RT、电阻R12、R12、R23、R15、R14和运放U5LM358组成一级温度采集电路。电阻R17、R16、R18、R18、R21、R22和运放组成二级放大电路。 所述的AD采集电路部分主要是8位模数转换芯片AD0809组成。 所述的单片机综合控制处理电路部分主要是8位单片机组成。 【附图说明】 图一电路连接示意图 图二总体结构框架图 图三电阻率同木材湿度的关系电路图 图四温度对木材湿度的补偿校正电路图 【具体实施方式】 为了更清楚地介绍本技术的技术方案，下面结合附图及【具体实施方式】，对本技术作进一步详细的说明: 如图1所示是本系统的核心电路图，包括木材电阻抗测量电路部分、深度负反馈电路部分、温度测量电路部分、AD采集电路部分、单片机综合控制处理电路部如图2所示是本系统的功能框架图。 如图3所示是木材湿度测量电路图，有三极管Ul，U2, U3搭成的深度负反馈电路，根据不同湿度的情况下木材的阻抗是略微不同的，通过Rl上方检测插针，接入湿度木材，电路就可以通过三极管Ul输出不同的电压小信号。由于第一级的电压信号比较微弱，必须通过一个放大电路进行放大，该部分电路主要由运放U4LM358，电阻R7，R8运放组成，放大后的电信号送入AD0809进行电压采集，将模拟信号转换成数字信号，然后进入单片机08c51进行最终数据处理，建立起木材的电阻抗与湿度之间的线性关系。 如图4所示是温度测量电路部分，，RT是热敏电阻，该半导体热敏电阻具有负温度系数，其电阻值随温度升高而减小，电阻与温度的关系可以用下面的经验公式表示 R1=Aexp (B / T)(I) 常数B通过实验来确定。在不同的温度下可以出来不同的电压信号，与木材湿度电路部分类似， 同理经过运放U6LM358放大后经过AD0809处理送入08c51进行最终数据处理，电路温度测量部分电路做到了对木材湿度值的补偿校正。 算法分析: 单片机通过AD0809输入的两路电压信号，进行算法得出最后的木材湿度值。 木材湿度Φ符号表示，木材湿度测量电路产生的电压记作U1，温度测量电路部分U2，建立如下的模型: Φ=Κ1*υ (E1)+K2*U2~ (E2) ； (2) Kl,El是木材湿度影响系数，系数，Κ2，Ε2是温度补偿矫正系数，Kl和Κ2根据实际木材得到相应的系数，可以采用大量数据实验得到。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度补偿测量木材湿度的电路设计，其特征在于包括木材电阻抗测量电路部分、深度负反馈电路部分、温度测量电路部分、AD采集电路部分、单片机综合控制处理电路部分： 其中所述木材电阻抗测量电路部分包括湿度指针，电阻检测回路，电阻电压转化电路，其中三极管U1、U2，电容C1，电阻R1、R2构成电阻检测回路，该回路将得出的电流值进行放大，另外三极管U1，电阻R4、R6，电容C2、C3构成电阻电压转换电路； 所述深度负反馈电路部分包括双运算放大器U4A，电阻R7、R8，电容C5，从而得出木材电阻率和湿度的电流信号； 所述温度测量电路部分包括温度采集器，温度与电流转换电路，其中热敏电阻RT，电阻R13、R14、R15，双运算放大器U5A构成的温度采集器，另为电阻R19、R16，滑动变阻器R21、R22，双运算放大器U6B构成温度与电流转换电路，该电路可以得出不同温度下的电流信号； 所述AD采集电路部分包括AD0809芯片，收集木材电阻率同湿度关系的电流信号以及不同温度下的电流信号，进行综合处理； 所述的单片机综合控制处理电路部分包括80C51芯片，对从AD芯片出来的信号进行综合处理，最终综合得出不同温度下的木材湿度值。...

【技术特征摘要】
1.一种基于温度补偿测量木材湿度的电路设计，其特征在于包括木材电阻抗测量电路部分、深度负反馈电路部分、温度测量电路部分、AD采集电路部分、单片机综合控制处理电路部分: 其中所述木材电阻抗测量电路部分包括湿度指针，电阻检测回路，电阻电压转化电路，其中三极管U1、U2，电容Cl，电阻R1、R2构成电阻检测回路，该回路将得出的电流值进行放大，另外三极管U1，电阻R4、R6，电容C2、C3构成电阻电压转换电路； 所述深度负反馈电路部分包括双运算放大器U4A，电阻R7、R8，电容C5，从而得出木材电阻率和湿度的电流信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑静，陈亮，温兴森，刘涛，戴坤海，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33