本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體是指一種基于非線性補(bǔ)償?shù)姆N植無(wú)花果用偏置式溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無(wú)花果富含多種氨基酸、有機(jī)酸、鎂、錳、銅及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，深受人們的喜愛(ài)。隨著大棚種植技術(shù)的發(fā)展，目前已出現(xiàn)了大棚種植無(wú)花果，采用大棚種植無(wú)花果，無(wú)花果產(chǎn)量提高，且果實(shí)更大點(diǎn)，果汁更多。由于無(wú)花果不耐寒，對(duì)溫度要求較高，因此大棚種植時(shí)通常采用溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)則需及時(shí)對(duì)大棚供暖，以確保無(wú)花果正常生長(zhǎng)。然而現(xiàn)有的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于溫度傳感器所輸出的信號(hào)中摻雜很大的噪聲信號(hào)，從而導(dǎo)致溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)溫度測(cè)量的誤差很大，無(wú)法有效的對(duì)大棚溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而導(dǎo)致種植戶不能準(zhǔn)確的對(duì)大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)整，影響無(wú)花果的正常生長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤差很大的缺陷，提供一種基于非線性補(bǔ)償?shù)姆N植無(wú)花果用偏置式溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于非線性補(bǔ)償?shù)姆N植無(wú)花果用偏置式溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，主要由溫度傳感器G，觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路，分別與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的偏置電路和非線性補(bǔ)償電路，放大器P1，P極與溫度傳感器G相連接、N極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的輸出端相連接的二極管D1，正極與二極管D1的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的負(fù)極相連接的電容C1，N極與放大器P1的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R5后接地的穩(wěn)壓二極管D2，正極經(jīng)電阻R1后與電容C1的負(fù)極相連接、負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D2的P極相連接的電容C2，正極經(jīng)電阻R4后與放大器P1的輸出端相連接、負(fù)極與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的電容C3，以及與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的振蕩電路組成；所述穩(wěn)壓二極管D2的P極與非線性補(bǔ)償電路相連接；所述放大器P1的正極與二極管D1的N極相連接；所述電容C3的正極與偏置電路相連接。

進(jìn)一步的，所述非線性補(bǔ)償電路由三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，放大器P4，一端與放大器P4的正極相連接、另一端與穩(wěn)壓二極管D2的P極相連接的電阻R23，串接在放大器P4的正極和三極管VT5的集電極之間的電阻R24，P極與放大器P4的輸出端相連接、N極與三極管VT4的基極相連接的二極管D7，串接在三極管VT4的發(fā)射極和放大器P4的輸出端之間的電阻R27，負(fù)極經(jīng)電阻R25后與三極管VT4的集電極相連接、正極接地的電容C11，串接在三極管VT3的集電極和電容C11的正極之間的電阻R26，以及P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、N極與放大器P4的輸出端相連接的二極管D8組成；所述放大器P4的負(fù)極接地、其輸出端與三極管VT5的發(fā)射極相連接；所述三極管VT5的集電極與其基極相連接、其基極則與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接；所述三極管VT3的基極與三極管VT5的集電極相連接。

所述偏置電路由三極管VT2，負(fù)極與三極管VT2的基極相連接、正極與電容C3的正極相連接的電容C7，N極與電容C7的正極相連接、P極接地的二極管D5，串接在電容C7的負(fù)極和二極管D5的P極之間的電阻R17，串接在三極管VT2的發(fā)射極和二極管D5的P極之間的電阻R20，正極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、負(fù)極與二極管D5的P極相連接的電容C8，正極與電容C8的負(fù)極相連接、負(fù)極與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的電容C10，P極與三極管VT2的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R21后與電容C10的正極相連接的二極管D6，串接在二極管D6的N極和電容C10的負(fù)極之間的電阻R22，負(fù)極與二極管D6的N極極相連接、正極經(jīng)電阻R18后與三極管VT2的基極相連接的電容C9，以及串接在電容C9的正極和三極管VT2的集電極之間的電阻R19組成；所述電容C9的正極與放大器P2的正電源端相連接。

所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路由放大器P2，放大器P3，串接在放大器P2的正極和輸出端之間的電阻R11，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端接地的電阻R12，串接在放大器P2的正電源端和輸出端之間的電阻R13，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端接地的電位器R14，串接在放大器P2的輸出端和放大器P3的正極之間的電阻R15，正極經(jīng)電位器R16后與放大器P3的正極相連接、負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接的電容C6，以及P極與放大器P3的輸出端相連接、N極經(jīng)繼電器K后接地的二極管D4組成；所述放大器P2的正極與電容C10的負(fù)極相連接、其負(fù)極與三極管VT5的基極相連接、其負(fù)電源端則同時(shí)與電容C3的負(fù)極和放大器P3的負(fù)電源端相連接、其正電源端則經(jīng)繼電器K的常開(kāi)觸點(diǎn)K-1后與振蕩電路相連接；所述放大器P3的負(fù)極與電位器R14的控制端相連接、其負(fù)電源端接-15V電壓、其正電源端則同時(shí)與放大器P2的正電源端和+15V電壓相連接。

所述振蕩電路由振蕩芯片U，三極管VT1，串接在三極管VT1的集電極和基極之間的電阻R8，串接在振蕩芯片U的VCC管腳和RE管腳之間的電阻R9，P極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、N極與三極管VT1的基極相連接的二極管D3，正極經(jīng)電位器R6后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R7后與振蕩芯片U的GND管腳相連接的電容C4，以及正極經(jīng)電阻R10后與振蕩芯片U的OUT管腳相連接、負(fù)極經(jīng)報(bào)警器BL后與振蕩芯片U的CONT管腳相連接的電容C5組成；所述振蕩芯片U的CONT管腳與其GND管腳相連接的同時(shí)接地、其TRIG管腳則與其THRE管腳相連接、THRE管腳則同時(shí)與電容C4的正極和電位器R6的控制端相連接、其RE管腳經(jīng)繼電器K的常開(kāi)觸點(diǎn)K-1后與放大器P2的正電源端相連接；所述三極管VT1的集電極與振蕩芯片U的RE管腳相連接、其基極與振蕩芯片U的DIS管腳相連接。

所述振蕩芯片U為NE555集成芯片。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明可以將檢測(cè)信號(hào)是的噪聲信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，從而提高本發(fā)明對(duì)大棚溫度監(jiān)測(cè)的精確度，使種植戶能夠更好的對(duì)大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)整。

(2)本發(fā)明可以對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行不失真的放大，以便于本發(fā)明將檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而能夠更準(zhǔn)確的對(duì)大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

(3)本發(fā)明可以對(duì)消除溫度傳感器的非線性對(duì)溫度檢測(cè)的影響，從而提高本發(fā)明的監(jiān)測(cè)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的偏置電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的非線性補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由溫度傳感器G，觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路，分別與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的偏置電路和非線性補(bǔ)償電路，放大器P1，P極與溫度傳感器G相連接、N極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的輸出端相連接的二極管D1，正極與二極管D1的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的負(fù)極相連接的電容C1，N極與放大器P1的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R5后接地的穩(wěn)壓二極管D2，正極經(jīng)電阻R1后與電容C1的負(fù)極相連接、負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D2的P極相連接的電容C2，正極經(jīng)電阻R4后與放大器P1的輸出端相連接、負(fù)極與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的電容C3，以及與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接的振蕩電路組成。所述穩(wěn)壓二極管D2的P極與非線性補(bǔ)償電路相連接。所述放大器P1的正極與二極管D1的N極相連接。所述電容C3的正極與偏置電路相連接。

該溫度傳感器G設(shè)置于大棚內(nèi)部，用于檢測(cè)大棚內(nèi)部的溫度并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，其在溫度越低時(shí)輸出的電壓越高。該放大器P1，電容C1，電阻R2，電阻R1，電容C2，穩(wěn)壓二極管D2以及電阻R3構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，該低通濾波器可以很好的對(duì)摻雜在電壓信號(hào)中的噪聲干擾信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，使電壓信號(hào)更加干凈；由于排除了噪聲干擾信號(hào)的影響，觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路可以更準(zhǔn)確的將大棚的實(shí)時(shí)溫度值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，從而更準(zhǔn)確的控制振蕩電路工作，起到更好的監(jiān)測(cè)效果。該放大器P1采用LM307型放大器，二極管D1的型號(hào)為1N4002，穩(wěn)壓二極管D2的型號(hào)則為1N4148，電阻R1～R5的阻值均為5KΩ，電容C1和電容C2的容值均為50μF，電容C3的容值則為0.1μ。

其中，該觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路由放大器P2，放大器P3，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電位器R14，電阻R15，電位器R16，二極管D4，電容C6以及繼電器K組成。

連接時(shí)，電阻R11串接在放大器P2的正極和輸出端之間。電阻R12的一端與放大器P2的輸出端相連接，另一端接地。電阻R13串接在放大器P2的正電源端和輸出端之間。電位器R14的一端與放大器P2的輸出端相連接，另一端接地。電阻R15串接在放大器P2的輸出端和放大器P3的正極之間。電容C6的正極經(jīng)電位器R16后與放大器P3的正極相連接，負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接。二極管D4的P極與放大器P3的輸出端相連接，N極經(jīng)繼電器K后接地。所述放大器P2的正極與偏置電路相連接，其負(fù)極與非線性補(bǔ)償電路相連接，其負(fù)電源端則同時(shí)與電容C3的負(fù)極和放大器P3的負(fù)電源端相連接，其正電源端則經(jīng)繼電器K的常開(kāi)觸點(diǎn)K-1后與振蕩電路相連接。所述放大器P3的負(fù)極與電位器R14的控制端相連接，其負(fù)電源端接-15V電壓，其正電源端則同時(shí)與放大器P2的正電源端和+15V電壓相連接。

該放大器P2，電阻R11以及電阻R12共同組成一個(gè)同相放大器，該同相放大器可以將過(guò)濾掉噪聲干擾信號(hào)后的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大。而放大器P3，電阻R16以及電容C6則共同組成一個(gè)比較放大器，該比較放大器用于將溫度傳感器輸出的電壓信號(hào)與放大器P3負(fù)極的電壓信號(hào)進(jìn)行比較，從而判斷大棚內(nèi)的溫度是否達(dá)到設(shè)定溫度。該電位器R14用于設(shè)定電壓值，即通過(guò)設(shè)定電壓值來(lái)預(yù)先設(shè)定大棚內(nèi)的最低允許溫度值，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R14的阻值則可以調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)溫度值。該放大器P2的型號(hào)為L(zhǎng)M107，該放大器P3的型號(hào)則為F007，電阻R11和電阻R12的阻值均為10KΩ，電阻R13、電阻R15以及電阻R16的阻值均為5KΩ，電位器R14的最大阻值則為300KΩ，二極管D4則為1N4148開(kāi)關(guān)二極管，繼電器K采用LY115型繼電器。

另外，該振蕩電路由振蕩芯片U，三極管VT1，電位器R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，二極管D3，電容C4，電容C5以及報(bào)警器BL組成。

連接時(shí)，電阻R8串接在三極管VT1的集電極和基極之間。電阻R9串接在振蕩芯片U的VCC管腳和RE管腳之間。二極管D3的P極與三極管VT1的發(fā)射極相連接，N極與三極管VT1的基極相連接。電容C4的正極經(jīng)電位器R6后與三極管VT1的發(fā)射極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R7后與振蕩芯片U的GND管腳相連接。電容C5的正極經(jīng)電阻R10后與振蕩芯片U的OUT管腳相連接，負(fù)極經(jīng)報(bào)警器BL后與振蕩芯片U的CONT管腳相連接。

所述振蕩芯片U的CONT管腳與其GND管腳相連接的同時(shí)接地，其TRIG管腳則與其THRE管腳相連接，THRE管腳則同時(shí)與電容C4的正極和電位器R6的控制端相連接，其RE管腳經(jīng)繼電器K的常開(kāi)觸點(diǎn)K-1后與放大器P2的正電源端相連接。所述三極管VT1的集電極與振蕩芯片U的RE管腳相連接，其基極與振蕩芯片U的DIS管腳相連接。該振蕩電路可以產(chǎn)生振蕩信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)使報(bào)警器BL報(bào)警。

為了更好的實(shí)施本發(fā)明，該振蕩芯片U采用NE555集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。該三極管VT1的型號(hào)為3AX31，電位器R6的最大阻值為100KΩ，電阻R7、電阻R8、電阻R9以及電阻R10的阻值均為5KΩ，二極管D3的型號(hào)為1N4002，電容C4和電容C5的容值均為0.01μF。

如圖2所示，該偏置電路由三極管VT2，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，二極管D5，二極管D6，電容C7，電容C8，電容C9以及電容C10組成。

連接時(shí)，電容C7的負(fù)極與三極管VT2的基極相連接，正極與電容C3的正極相連接。二極管D5的N極與電容C7的正極相連接，P極接地。電阻R17串接在電容C7的負(fù)極和二極管D5的P極之間。電阻R20串接在三極管VT2的發(fā)射極和二極管D5的P極之間。電容C8的正極與三極管VT2的發(fā)射極相連接，負(fù)極與二極管D5的P極相連接。電容C10的正極與電容C8的負(fù)極相連接，負(fù)極與觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路相連接。二極管D6的P極與三極管VT2的集電極相連接，N極經(jīng)電阻R21后與電容C10的正極相連接。電阻R22串接在二極管D6的N極和電容C10的負(fù)極之間。電容C9的負(fù)極與二極管D6的N極極相連接，正極經(jīng)電阻R18后與三極管VT2的基極相連接。串接在電容C9的正極和三極管VT2的集電極之間的電阻R19組成。所述電容C9的正極與放大器P2的正電源端相連接。

該偏置電路擁有穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而使同相放大器可以不失真的對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大。該電阻R18為上偏置電阻，其為三極管VT2提供偏置電流。電阻R17為下偏置電阻，其對(duì)流經(jīng)電阻R18的電流進(jìn)行分流。電阻R20則為發(fā)射極電阻，其起負(fù)反饋?zhàn)饔谩ｋ娐吩诠ぷ鲿r(shí)，溫度上升會(huì)使三極管VT2的集電極電流增大，而三極管VT2的發(fā)射極電位也會(huì)隨之增大。但是因?yàn)閂T2基極的電位為固定值，這就使加到發(fā)射極的正偏置電壓減小，三極管VT2的基極電流隨之減小，從而促使三極管VT2的集電極電流減小。這樣就牽制了三極管VT2的集電極電流的增大，使集電極電流不隨溫度變化而變化，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點(diǎn)，從而使同相放大器可以不失真的對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大。該三極管VT2的型號(hào)為3AX31，電阻R18、電阻R17以及電阻R20的阻值均為10KΩ，電阻R19、電阻R21以及電阻R22的阻值均為5.5KΩ，二極管D6和二極管D5的型號(hào)均為1N4002，電容C7～電容C10的容值均為0.5μF。

如圖3所示，所述非線性補(bǔ)償電路由三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，放大器P4，電阻R23，電阻R24，電阻R25，電阻R26，電阻R27，二極管D7，二極管D8以及電容C11組成。

連接時(shí)，電阻R23的一端與放大器P4的正極相連接，另一端與穩(wěn)壓二極管D2的P極相連接。電阻R24串接在放大器P4的正極和三極管VT5的集電極之間。二極管D7的P極與放大器P4的輸出端相連接，N極與三極管VT4的基極相連接。電阻R27串接在三極管VT4的發(fā)射極和放大器P4的輸出端之間。電容C11的負(fù)極經(jīng)電阻R25后與三極管VT4的集電極相連接，正極接地。電阻R26串接在三極管VT3的集電極和電容C11的正極之間。二極管D8的P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接，N極與放大器P4的輸出端相連接。所述放大器P4的負(fù)極接地，其輸出端與三極管VT5的發(fā)射極相連接。所述三極管VT5的集電極與其基極相連接，其基極則與放大器P2的負(fù)極相連接。所述三極管VT3的基極與三極管VT5的集電極相連接。經(jīng)非線性補(bǔ)償電路處理后的電壓信號(hào)輸入觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路。

該非線性補(bǔ)償電路中，三極管VT4，三極管VT3，二極管D8，電阻R27，二極管D7以及電阻R24組成一個(gè)反饋回路，從而可以消除溫度傳感器G的非線性對(duì)溫度檢測(cè)的影響，從而提高本發(fā)明的監(jiān)測(cè)效果。該放大器P4采用LM307型放大器，三極管VT3、三極管VT4以及三極管VT5的型號(hào)均為3DG21，二極管D8和二極管D7的型號(hào)為1N4002，電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26以及電阻R27的阻值均為10KΩ，電容C11的容值為0.5μF。

工作時(shí)，溫度傳感器G采集大棚內(nèi)部的實(shí)時(shí)溫度并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后輸送給同相放大器進(jìn)行放大處理，經(jīng)過(guò)處理后的電壓信號(hào)輸入到放大器P3的正極，當(dāng)輸入到放大器P3正極的電壓高于放大器P3負(fù)極上的電壓時(shí)，說(shuō)明大棚內(nèi)的溫度已低于預(yù)設(shè)的最低允許溫度值，此時(shí)放大器P3的輸出端輸出正電壓，使二極管D4導(dǎo)通，繼電器K得電其常開(kāi)觸點(diǎn)K-1閉合，從而使振蕩電路得電工作，報(bào)警器BL開(kāi)始報(bào)警，通知種植戶需給大棚內(nèi)供曖。當(dāng)大棚內(nèi)的溫度上升預(yù)設(shè)的最低溫度值以上后，溫度傳感器G輸出的電壓信號(hào)變小，從而使放大器P3的正極的電壓小于其負(fù)極的電壓，這時(shí)二極管D4截止，繼電器K失電其常開(kāi)觸點(diǎn)重新斷開(kāi)，振蕩電路失電報(bào)警器BL停止報(bào)警。

如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。