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节能自动湿度控制电路设计_论文

21 年 1   01 1月 第 3 0卷 第 1 1期  绵阳师范学院学报  r a  fMin aI  r lUn v ri n lo  a v r No ma  ie s  g No . 2 1   v ,0 1 Vo. 0 No 1   13   .1 节 能 自动湿 度控 制 电路 设 计  曾 小平  ( 阳师范学 院物理与 电子工程学 院 , 绵 四川绵阳 6 10 ) 2 0 0  摘 要 :针对 室 内环境设施 需求, 设计 了一种节能 自动湿度控制综合 电路 , 包括湿度、 水位 、 人体红外检测控 制  电路 与水蒸发 器控制 。该综合 电路的运用效果在 于: 在检测到室 内有人和水蒸发器有水时能将 室 内湿度 自动控 制在  4%R ~ 0 5 H 6 %R 合 适 湿度 范 围 内。 H   该方案设计 , 性能可靠、 成本低 、 构建灵活 , 了室 内 实现 全天后的节能 降耗的 自 动湿度测控 。   关 键 词 : 自动加 湿 ;水 位控 制 ;水 蒸 发 器 ;传 感 器  中图分类号 :T 2 2 P 0  文献标识码 :A   文章编号 :17 1x 2 1 )103 -   62 2 (0 1 1-050 - 4 0 引 言    本设计实用于室内全天侯 自动化加湿控制器, 它是采用湿度控制系统电路来实现全天侯 自动化控制方  式 , 的工作环境湿度保持在最舒适的湿度范围内, 使人 它应用在家庭 , 办公室等方面, 实现 了全天侯 自动湿度  控制和节能降耗, 并解决了人离开后 自动关机以及水蒸发器水干后 自动断电保护的问题 , 完全不用人动手进  行操作 。把人体红外检测控制电路引人本设计实现全天侯 自动化加湿 的功能是 目前已有同类产 品设计所不  具备 的 。   1 自动加 湿控 制 系统 电路设 计    11 整体 结构与 功能概 括  . 如图 1 所示是整体结构图, 主要包括交流控制电路, 湿度检测信号处理电路, 水蒸发器、 水位检测、 人体红  外控制电路等。本设计 的湿度传感器是用集成 M 10 , H 50 室内标准湿度范  l 度 测l 。   信处 _ 控 湿 检    号 理l 一  围为 4%R 6 %R 人体红外信号处理模块采用的 C 90G , 5 H一 o H, S83 P 当室内   制  有人在, 并且此时室内的湿度不在标准范围时 自动加湿电路就开始对水  电  路  箱加热, 通过水蒸气的蒸发来改变室内的湿度 , 当室内的湿度达到了设定    值就停止加湿 , 人离开就 自动关闭系统。如果室内没有人在, 尽管室内的 l信号处理 I   湿度没有在标准范 围内, 加湿系统不会启动。这样就可以做到不浪费资  图 1 整体结构 图  源 , 到节约 能源安全用 电 目的。 图 2是整体 电路设计原 理图 。 达   F g 1 Ov r l sr cu e ma r   i.   e al t u t r   g 锄   1 2 湿度 检测 电路  . 图3 所示是本设计湿度测量电路部分、 湿度传感器采用集成 M 10  H 50 构成的带温度补偿的湿度测量 电路。湿度在 0 H一 0 %R %R 1 0 H测量范围内, 其输出电压为 0— V H 50 5 。M 10  的输出信号经运算放大器 A 3处理后 , 使湿度在 0 H时, %R 输出电压为 o ( v 调节 R I ; 2 ℃条件下 , P )在 5 湿度每  增加 1%R 0 H时输出增加 05 .V电压 、 当湿度为 10 H时, 出电压为 5 。R 0 %R 输 V T为铂电阻 , 是温度传感器 , 它  的输出信号由运算放大器 A 进行放大后 , 出与温度成 比例的信号。R 、  及 R 、  1 输 T R 、 2R 组成测温电桥 , 其工  作电压 由A 输出提供 , , 以满足温度补偿的要求。运算放大器 A 组成加法器 , 3 将放大后的湿度信号及温度补  偿信号 ( 自R ) 取 9 相加 , 其输出电压即是经过温度补偿的输出电压 V U。为了实现控制湿度在 4%R 6 % o T 5 H一 0   R H范围内( 人体感觉最舒适的湿度范围 4%R 6%R 采用 了一个电压 比较器 C来实现。考虑断电后  5 H一 o H) 水蒸发器 的惯性和周围环境因素预 留5 H余量, %R 设定湿度值 5 %R 5 H为参考上限湿度 , 即输 出电压为 2 .   7V 5 。当湿度大于 5 %R 5 H时 C 输出低电平 , 通过后续电路停止加湿 , 当湿度低于下限4 %R 5 H时 c输出高电  平, 开始加湿。采用具有下行特性的迟滞电压 比较器。根据下行迟滞电压比较器的传输特性 , 设定 比较上门   收稿 日期 :0 10 ?8 2 1 -71  回修 日期 :0 1 90  2 1- -8 0 作者简 介 : 曾小平 (96一 , , 15 ) 男 工程师 , 主要研究方向 : 实用电子线路 。   ? 3   6? 绵 阳师范 学院学报 ( 自然科学 版 )   第3 0卷  限电压 U H的电压值 27V 下门限电压 u . , 5 L的电压值 22 V 此电压可用电阻 R 7 R 8 .5 ( 1 , 1 在供电电压为 1V的  2 图 2 整体电路原理图  F g 2 Ov r l sh ma i  ic td a r m  i.   e al c e t c rui i g a   c   电源 上分压得到 , 整可 调 电阻 R 8即可达 到所需 要 的 电压  调 1 比较值) 在 L 10 。 M 83的 l 2脚和 C 90 G S83 P的 1 脚是高 电平  l 时 、 U <U  , o=U H 此 时输 出为 高 电平 、4 S8的 6 当 i I时 U o, 7 L0   脚 输 出高 电平

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