一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置，是由DC/DC直流电源变换电路、CPU控制电路、数码显示电路、按键控制电路、温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路、报警输出电路组成，其中DC/DC直流电源变换电路给装置提供工作电源，CPU控制电路将温湿度传感器信号输入，输出连接数码显示电路和按键控制电路，CPU输出的温度电压信号和湿度电压信号经过温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路的处理，输出线性对应实际温度、湿度值的4～20mA，数码显示电路实时显示温度和湿度的实际值。本装置具有抗振动、工作电源稳定、能进行湿度报警、测量精度高、电磁兼容性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置
本技术涉及室内温湿度检测
，具体涉及一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置。
技术介绍
温度和湿度的测量控制是许多行业的重要工作目标之一，不论是粮食仓库、中药材仓库、科学研究，都需要实时检测温度和湿度并控制。随着我国工业的快速发展，需要检测温湿度的场合呈现快速增长的趋势，然而湿度却是最不易保证检测精度的指标，针对这一情况，研制可靠、实用、高精度的温度和湿度检测系统就显得非常重要。轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具，车辆中存在很多压缩空气管路，压缩空气是通过空压机产生、再经干燥器等设备处理后变为温湿度适宜的压缩空气。在设备运行的过程中，需要通过检测装置对轨道交通车辆的压缩空气的温度、湿度进行监测，从而确保进入工作管路的压缩空气符合工作要求，维持车辆的正常运行。现有技术对温度的测量较为成熟，但一般不输出标准4～20mA的环路电流。对湿度的测量一般采用双压法、双温法、分流法、饱和盐法、电子法等，但各有缺陷：双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长；分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合，但因测量设备复杂、昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，不适合于实际现场使用；饱和盐法是湿度测量中最常见的方法，简单易行，但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高，需要很长时间去平衡，低湿点要求更长时间，不能实时测量变化的湿度；电子法使用范围广，它利用温湿度传感芯片识别环境温湿度，输出对应的电信号，但该测量方法的准确度需要由传感芯片和软件算法来保证，且抗电磁干扰处理难道大。各厂家技术水平参次不齐，造成产品的稳定性、准确度难以达到高标准要求。综上所述，现有的温湿度检测装置均存在测量精度不高、电磁兼容性不好、易受干扰引起测量数据跳变、抗振动性能弱等缺点，因此不能很好地应用在轨道交通车辆上。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种抗振动、工作电源稳定、能进行湿度报警、测量精度高、电磁兼容性好的用于轨道交通车辆的温湿度检测装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置是由DC/DC直流电源变换电路、CPU控制电路、数码显示电路、按键控制电路、温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路、报警输出电路组成，其中DC/DC直流电源变换电路给装置提供工作电源，CPU控制电路将温湿度传感器信号输入，输出连接数码显示电路和按键控制电路，CPU输出的温度电压信号和湿度电压信号经过温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路的处理，输出线性对应实际温度、湿度值的4～20mA，数码显示电路实时显示温度和湿度的实际值，其中：DC/DC直流电源变换电路是由DC110V电源、二极管D1、压敏电阻V1、EMC电感U14-U15、电源模块PW1、电源芯片U12、电容C1、C2、C5组成，其中DC110V电源正端通过P1端子输入，负端通过P2端子输入，在电源正、负端之间跨接压敏电阻V1，第一级EMC电感U14与第二级EMC电感U15之间连接X电容C2、Y电容C1、C5，经过两级EMC电路后，DC110V电源输入到电源模块PW1，PW1输出稳定的5V工作电源，5V工作电源再经过电源芯片U12变换成3.3V；CPU控制电路是由CPU芯片U1、MAX232芯片U3、温湿度传感芯片U16组成，其中U1的14脚接5V+电源、16脚接5V电源GND，温湿度传感芯片U16通过3.3V电源供电，串口输出信号连接到U1的7、8脚，下载程序端口通过插座COM1连接到MAX232芯片U3，U3信号输出与U1的18、19脚相连，U1的30、31、32脚输出到数码显示及键盘控制电路，U1的44脚输出报警信号；数码显示电路是由芯片U2、芯片U4、三极管T1-T8、数码管DS1-DS2组成，其中U4的1、2、3脚分别与U1的30、31、32相连接，U4的12脚、13脚、14脚、15脚位驱动输出端分别与三极管T1、T2、T3、T4基极相连，U4的6脚、7脚、8脚、9脚位驱动输出端分别与三极管T5、T6、T7、T8基极相连，U4的I2C信号19、20脚与U2的8、1脚相连传送串口数据，U2的3、4、5、6、10、11、12、13脚连接到数码管DS1、DS2；按键控制电路是由芯片U4、连接插座组成，其中按键通过连接插座与U4的6脚、7脚、8脚、9脚连接，通过U4传输控制信号给U1读取；温度环路电流输出电路是由CPU芯片U1、线性光耦U9、运放U10A、电阻R10、电位器VR1-VR2、芯片U8、三极管T10、辅助电源DC24V组成，其中U1的4脚根据检测的温度信号输出对应的电压信号到线性光耦U9，U9根据U1的4脚电压高低控制输出电流大小并输入运放U10A的3脚，U10A从1脚输出经过电阻R10、电位器VR2输入到专业环流放大集成电路U8的2脚，在U8的1脚与2脚间并联电位器VR1，U8从6脚输出电流信号并输入到三极管T10的基极，辅助电源DC24V+信号连接三极管T10的集电极，三极管T10的发射极与U8的5脚相连；湿度环路电流输出电路是由CPU芯片U1、线性光耦U6、运放U7A、电阻R16、电位器VR3-VR4、芯片U5、三极管T11、辅助电源DC24V组成，其中U1的5脚根据检测的湿度信号输出对应的电压信号到线性光耦U6，U6根据U1的5脚电压高低控制输出电流大小并输入运放U7A的3脚；U7A从1脚输出经过电阻R16、电位器VR4输入到专业环流放大集成电路U5的2脚，在U5的1脚与2脚间并联电位器VR3，U5从6脚输出电流信号并输入到三极管T11的基极，辅助电源DC24V+信号连接三极管T11的集电极，三极管T11的发射极与U5的5脚相连；报警输出电路是由CPU芯片U1、三极管T12、5V电源、继电器驱动U11、继电器U13组成，其中U1的44脚报警信号输入到三极管T12基极，集电极连接5V电源、继电器驱动U11、继电器U13的1、16脚，继电器U13得电工作，U13触点13、9脚由常开转换成闭合，触点接通110V+信号，110V+信号输出到上级设备。与现有技术相比，本技术采用电子法测量温湿度，使用多级EMC电源电路，应用性能优良的温湿度芯片，并在芯片输出端设计严密的电磁兼容电路，从源头杜绝了电磁干扰对测量精度的影响；通过软件算法对温湿度采集量进行计算及补偿，确保温度误差±1℃，湿度误差±2%RH；所有元器件均采用工业级，可在-40℃～70℃环境下稳定工作。该装置应用在轨道交通车辆上，既可提高测量精度，所测温度和湿度实际值变换成对应的4～20mA电流，湿度报警值又可通过按键自由设定并输出报警信号。同时还提供了便捷的管道安装方式。采用中央处理器代替传统模拟电路构成的运算单元，实现了数据有效性校验和多种自动补偿功能，实现了温湿度值的高精度测量，解决了传统的温湿度传感器在稳定性、可靠性、测量精度等方面存在的问题。附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置，其特征在于：是由DC/DC直流电源变换电路、CPU控制电路、数码显示电路、按键控制电路、温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路、报警输出电路组成，其中DC/DC直流电源变换电路给装置提供工作电源，CPU控制电路将温湿度传感器信号输入，输出连接数码显示电路和按键控制电路，CPU输出的温度电压信号和湿度电压信号经过温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路的处理，输出线性对应实际温度、湿度值的4～20mA，数码显示电路实时显示温度和湿度的实际值，其中：/nDC/DC直流电源变换电路是由DC110V电源、二极管D1、压敏电阻V1、EMC电感U14-U15、电源模块PW1、电源芯片U12、电容C1、C2、C5组成，其中DC110V电源正端通过P1端子输入，负端通过P2端子输入，在电源正、负端之间跨接压敏电阻V1，第一级EMC电感U14与第二级EMC电感U15之间连接X电容C2、Y电容C1、C5，经过两级EMC电路后，DC110V电源输入到电源模块PW1，PW1输出稳定的5V工作电源，5V工作电源再经过电源芯片U12变换成3.3V；/nCPU控制电路是由CPU芯片U1、MAX232芯片U3、温湿度传感芯片U16组成，其中U1的14脚接5V+电源、16脚接5V电源GND，温湿度传感芯片U16通过3.3V电源供电，串口输出信号连接到U1的7、8脚，下载程序端口通过插座COM1连接到MAX232芯片U3，U3信号输出与U1的18、19脚相连，U1的30、31、32脚输出到数码显示及键盘控制电路，U1的44脚输出报警信号；/n数码显示电路是由芯片U2、芯片U4、三极管T1-T8、数码管DS1-DS2组成，其中U4的1、2、3脚分别与U1的30、31、32相连接，U4的12脚、13脚、14脚、15脚位驱动输出端分别与三极管T1、T2、T3、T4基极相连，U4的6脚、7脚、8脚、9脚位驱动输出端分别与三极管T5、T6、T7、T8基极相连， U4的I...

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道交通车辆的温湿度检测装置，其特征在于：是由DC/DC直流电源变换电路、CPU控制电路、数码显示电路、按键控制电路、温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路、报警输出电路组成，其中DC/DC直流电源变换电路给装置提供工作电源，CPU控制电路将温湿度传感器信号输入，输出连接数码显示电路和按键控制电路，CPU输出的温度电压信号和湿度电压信号经过温度环路电流输出电路、湿度环路电流输出电路的处理，输出线性对应实际温度、湿度值的4～20mA，数码显示电路实时显示温度和湿度的实际值，其中：
DC/DC直流电源变换电路是由DC110V电源、二极管D1、压敏电阻V1、EMC电感U14-U15、电源模块PW1、电源芯片U12、电容C1、C2、C5组成，其中DC110V电源正端通过P1端子输入，负端通过P2端子输入，在电源正、负端之间跨接压敏电阻V1，第一级EMC电感U14与第二级EMC电感U15之间连接X电容C2、Y电容C1、C5，经过两级EMC电路后，DC110V电源输入到电源模块PW1，PW1输出稳定的5V工作电源，5V工作电源再经过电源芯片U12变换成3.3V；
CPU控制电路是由CPU芯片U1、MAX232芯片U3、温湿度传感芯片U16组成，其中U1的14脚接5V+电源、16脚接5V电源GND，温湿度传感芯片U16通过3.3V电源供电，串口输出信号连接到U1的7、8脚，下载程序端口通过插座COM1连接到MAX232芯片U3，U3信号输出与U1的18、19脚相连，U1的30、31、32脚输出到数码显示及键盘控制电路，U1的44脚输出报警信号；
数码显示电路是由芯片U2、芯片U4、三极管T1-T8、数码管DS1-DS2组成，其中U4的1、2、3脚分别与U1的30、31、32相连接，U4的12脚、13脚、14脚、15脚位驱动输出端分别与三极管T1、T2、T3、T4基极相连，U4的6脚、7脚、8脚、9脚位驱动输出端分别与三极管T5、T6、T7、T8基极相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤强林，
申请(专利权)人：株洲市有博数码电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43