專利名稱：安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)控制裝置，特別涉及對(duì)工器具室溫濕度的控制。
技術(shù)背景 國(guó)內(nèi)在帶電作業(yè)方面的建設(shè)和研究起步較晚，進(jìn)展比較緩慢，尤其在安全工器具 室方面的建設(shè)管理方面還存在著很多不足。主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面一是現(xiàn)在還有許多 工器具室沒有標(biāo)準(zhǔn)化，造成庫(kù)房加熱、除濕難度大，并且加熱、除濕條件差，有些僅僅采用簡(jiǎn) 單的烘烤技術(shù)或露天太陽(yáng)炙烤，受熱范圍不均衡，溫度和濕度的大小、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)難于監(jiān)測(cè)和 控制，因而同一庫(kù)房?jī)?nèi)不同范圍帶電作業(yè)用工器具的濕度偏差較大；二是庫(kù)房設(shè)計(jì)、布局不 合理，諸如光線暗淡，通風(fēng)設(shè)施、除濕裝置簡(jiǎn)陋等等，無(wú)法實(shí)現(xiàn)加熱、除濕、超限報(bào)警的自動(dòng) 控制
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)以上不足而提供一種安全工器具室溫 濕度自動(dòng)控制儀，該控制儀采用一種先進(jìn)的溫濕度探測(cè)技術(shù)，時(shí)時(shí)檢測(cè)工器具室內(nèi)的溫濕 度參數(shù)，超過(guò)預(yù)先設(shè)置的溫濕度值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)加熱、排風(fēng)設(shè)備，降到范圍之內(nèi)自動(dòng)關(guān)斷，使 工具室保持一個(gè)合理的溫濕度范圍，無(wú)需人為的干預(yù)，減少大量的人力、物力、財(cái)力。 本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是 —種安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，主要由依次連接的溫濕度探頭、微控制器 和輸出控制單元構(gòu)成，輸出控制單元與加熱和排風(fēng)設(shè)備連接；微控制器間隔采集溫濕度探 頭提供的溫濕度數(shù)值，經(jīng)分析處理、修正校驗(yàn)后與預(yù)先設(shè)定的溫濕度極限值相比較，決定是 否通過(guò)輸出控制單元啟動(dòng)或關(guān)閉加熱排風(fēng)設(shè)備。 溫濕度探頭采用SHT11傳感器，該傳感器是由瑞士 Sensirion公司生產(chǎn)的具有 I2C總線接口的單片全校準(zhǔn)數(shù)字式相對(duì)濕度和溫度傳感器，該傳感器將溫濕度傳感器、信 號(hào)放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、fC總線接口全部集成于一芯片(CMOSensTM技術(shù))，濕度值輸出 分辨率為14位，測(cè)量范圍為0-100% RH(±3% RH)，溫度值輸出分辨率為12位，測(cè)量范圍 為-45—+12(TC (±0.4°C )，具有優(yōu)良的使用范圍。 微控制器包括W78E58B芯片，該芯片為八位單片機(jī)，W78E58B芯片的I/O 口 P15、 P16分別連接SHT11傳感器的數(shù)據(jù)線DADA、時(shí)鐘信號(hào)線SCLK管腳。 輸出控制單元主要包括通過(guò)W78E58B芯片P34順利連接的驅(qū)動(dòng)三極管Ql和輸出 控制繼電器RLY3，輸出控制繼電器RLY3并接在三極管Ql的集電極。 驅(qū)動(dòng)三極管Ql集電極上還串接有二極管Dl， 二極管Dl并接在輸出控制繼電器
RLY3線圈上，能有效抵消繼電器動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)系統(tǒng)的干擾。 本實(shí)用新型能夠達(dá)到的有益效果是 1、本實(shí)用新型采用采用SHT11傳感器作為溫濕度探頭，不受因信號(hào)放大濾波等造 成的處理誤差，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過(guò)程，因此測(cè)量精度高，且在線性度、重復(fù)性、互換性、一致性等方面性能優(yōu)良。 2、本實(shí)用新型采用微控制器智能處理，設(shè)定溫濕度極限值后無(wú)需再有人工的干 預(yù)，自動(dòng)化處理，減少了人力、物力、財(cái)力。

圖1為本實(shí)用新型的邏輯框圖。 圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述 如圖1、圖2所示該安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀主要由依次連接的溫濕度探 頭10、微控制器20和輸出控制單元30構(gòu)成，輸出控制單元30與加熱和排風(fēng)設(shè)備40連接； 微控制器20間隔采集溫濕度探頭10提供的溫濕度數(shù)值，經(jīng)分析處理、修正校驗(yàn)后與預(yù)先設(shè) 定的溫濕度極限值相比較，決定是否通過(guò)輸出控制單元30啟動(dòng)或關(guān)閉加熱或排風(fēng)設(shè)備40。 其中溫濕度探頭10采用SHT11傳感器芯片U2，微控制器20包括W78E58B芯片Ul， 該芯片Ul為八位單片機(jī)，每2秒鐘檢測(cè)一次SHT11傳感器，提取并處理數(shù)據(jù)，判斷是否啟動(dòng) 或關(guān)閉加熱或排風(fēng)設(shè)備40;SHT11傳感器的DADA、SCLK管腳為數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘信號(hào)線，分別與 W78E58B芯片的I/O 口 P15， P16相連，W78E58B芯片的I/O 口 P15、 P16I/0 口軟件模擬I2C 接口的協(xié)議傳輸方式與SHT11傳感器通信，SHTll傳感器功能的設(shè)置、數(shù)據(jù)的提取全部通過(guò) W78E58B芯片對(duì)其寄存器的通信來(lái)完成，沒有任何的附加電路。SHT11傳感器的濕度檢測(cè)運(yùn) 用電容式結(jié)構(gòu)，并采用具有不同保護(hù)的"微型結(jié)構(gòu)"檢測(cè)電極系統(tǒng)與聚合物覆蓋層來(lái)組成傳 感器芯片的電容，除保持電容式濕敏器件的原有特性外，還可抵御來(lái)自外界的影響，又由于 它將溫度傳感器與濕度傳感器結(jié)合在一起而構(gòu)成了一個(gè)單一的個(gè)體，因而測(cè)量精度較高且 可精確得出露點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生由于溫度與濕度傳感器之間隨溫度梯度變化引起的誤差。 芯片U3為電源管理芯片MP813L，其作用有三個(gè)，一是提供芯片U1的上電復(fù)位，上電時(shí)P7 產(chǎn)生約200mS的低電平使芯片Ul正常復(fù)位；二是提供芯片Ul程序運(yùn)行中的外部看門狗監(jiān) 控，其第六管腳與芯片Ul的P33相連，一旦程序跑飛或受到干擾，P33不能發(fā)出正常喂狗信 號(hào)，U3便產(chǎn)生復(fù)位動(dòng)作使芯片Ul復(fù)位，保證程序及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定；三是提供手動(dòng)復(fù)位功 能，開關(guān)Kl為復(fù)位按鈕，按下開關(guān)Kl使系統(tǒng)進(jìn)行一次硬件復(fù)位過(guò)程。RLY3是輸出控制繼 電器，二極管D1并接在繼電器的控制線圈上能有效抵消繼電器動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì) 對(duì)系統(tǒng)的干擾，三極管Ql為繼電器的驅(qū)動(dòng)三級(jí)管，其基極通過(guò)一個(gè)限流電阻R6與芯片Ul 的P34腳相連，其中電阻R9為該管腳的上拉電阻，保證P34能夠輸出一個(gè)確定的電平值，當(dāng) P34輸出高電平時(shí)輸出控制繼電器吸合，打開加熱或排風(fēng)設(shè)備40，輸出低電平時(shí)，繼電器釋 放，關(guān)閉加熱或排風(fēng)設(shè)備40。 LED1、 LED2、 LED3分別為溫度、濕度和工作狀態(tài)指示燈，當(dāng)溫 度超限時(shí)LED1亮，濕度超限時(shí)LED2亮，正常工作時(shí)LED3閃爍，其分別被輸出控制繼電器的 P24、P25、P26管腳控制。
權(quán)利要求一種安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，主要由依次連接的溫濕度探頭(10)、微控制器(20)和輸出控制單元(30)構(gòu)成，其特征在于輸出控制單元(30)與加熱和排風(fēng)設(shè)備(40)連接；微控制器(20)間隔采集溫濕度探頭(10)提供的溫濕度數(shù)值，經(jīng)分析處理、修正校驗(yàn)后與預(yù)先設(shè)定的溫濕度極限值相比較，決定是否通過(guò)輸出控制單元(30)啟動(dòng)或關(guān)閉加熱排風(fēng)設(shè)備(40)。
2. 如權(quán)利要求1所述的安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，其特征在于溫濕度探頭采 用SHT11傳感器。
3. 如權(quán)利要求2所述的安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，其特征在于微控制器包括 W78E58B芯片，該芯片為八位單片機(jī)，W78E58B芯片的I/O 口 P15、P16分別連接SHT11傳感 器的數(shù)據(jù)線DADA管腳、時(shí)鐘信號(hào)線SCLK管腳。
4. 如權(quán)利要求2所述的安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，其特征在于輸出控制單元 主要包括通過(guò)W78E58B芯片P34順次連接的驅(qū)動(dòng)三極管(Ql)和輸出控制繼電器(RLY3)，輸 出控制繼電器(RLY3)并接在驅(qū)動(dòng)三極管(Ql)的集電極。
5. 如權(quán)利要求4所述的安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，其特征在于驅(qū)動(dòng)三極管 (Ql)集電極上還串接有二極管(Dl)，二極管(Dl)并接在輸出控制繼電器(RLY3)線圈上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種安全工器具室溫濕度自動(dòng)控制儀，主要由依次連接的溫濕度探頭、微控制器和輸出控制單元構(gòu)成，輸出控制單元與加熱和排風(fēng)設(shè)備連接；微控制器間隔采集溫濕度探頭提供的溫濕度數(shù)值，經(jīng)分析處理、修正校驗(yàn)后與預(yù)先設(shè)定的溫濕度極限值相比較，決定是否通過(guò)輸出控制單元啟動(dòng)或關(guān)閉加熱排風(fēng)設(shè)備。溫濕度探頭采用SHT11傳感器，不受因信號(hào)放大濾波等造成的處理誤差，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過(guò)程，因此測(cè)量精度高，且在線性度、重復(fù)性、互換性、一致性等方面性能優(yōu)良。本實(shí)用新型采用微控制器智能處理，設(shè)定溫濕度極限值后無(wú)需再有人工的干預(yù)，自動(dòng)化處理，減少了人力、物力、財(cái)力。
文檔編號(hào)G05B19/042GK201535881SQ20092009031
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者吳暉, 曹建忠, 梁青云, 牛罡 申請(qǐng)人:河南省電力公司鄭州供電公司;鄭州華力信息技術(shù)有限公司