專利名稱：便攜式列車溫濕度舒適性測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測儀器領(lǐng)域，具體有關(guān)ー種便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測方法與裝置。
背景技術(shù)：
溫濕度控制在日常生活和エ業(yè)生產(chǎn)中使用比較普遍，而在空調(diào)列車車廂空氣環(huán)境中，溫濕度是主要的影響因素之一。隨著技術(shù)的發(fā)展，為保障行車安全和提高乘坐的舒適性，現(xiàn)在的旅客列車普遍采用密閉的空調(diào)車廂，在長時間的行車過程中，車內(nèi)與車外環(huán)境隔離開來，成為ー個相對獨(dú)立的空間，有必要對對車內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控與測評，對溫度、濕度等因素對人體舒適度的影響進(jìn)行更加系統(tǒng)的研究，深入探討列車車廂內(nèi)環(huán)境溫濕度對人的影響，不斷改善車內(nèi)的空氣環(huán)境，使旅客在乘車的過程中減少疲勞和不舒適感。
車廂內(nèi)溫濕度隨室外溫濕度及乘客數(shù)量變化而波動，車廂內(nèi)濕度場和溫度場分布 不均勻，不同位置的乘客對車室內(nèi)的熱舒適感差別較大。通過隨車實時動態(tài)的檢測車廂內(nèi)不同位置的溫濕度，在分析車內(nèi)溫濕度對影響旅客乘坐舒適性的關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出基于高速列車溫濕度舒適性的評價指標(biāo)和評價方法，對于改善車內(nèi)氣流組織、優(yōu)化高速動車組空調(diào)換氣系統(tǒng)提供參考和建議，提高高速列車旅客乘坐的舒適性具有重要意義。常見的低端溫濕度測試產(chǎn)品多采用機(jī)械指針式或水銀柱式溫濕度計，質(zhì)量輕，沒有LED顯示屏，不方便讀取測量值，難以向智能化方向發(fā)展，也不利于進(jìn)行功能擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種基于單片機(jī)的列車溫濕度舒適性測試儀設(shè)計，カ圖使設(shè)計簡單實用，體積小、重量輕、便于攜帶，適合現(xiàn)場隨車檢測溫濕度，測量精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、抗結(jié)露能力強(qiáng)、濕滯小。同時帶有接ロ電路、利于擴(kuò)展。本測試儀設(shè)計擬通過固定連接溫濕度探頭(溫濕度模塊)測量車廂內(nèi)動態(tài)瞬時溫濕度和平均溫濕度，把測試信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，傳遞給單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并送給顯示單元。本裝置參照WC553標(biāo)準(zhǔn)《客車采暖、通風(fēng)和空調(diào)》有關(guān)空氣舒適溫度、通風(fēng)量和微風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)以及GB5599-85 “鐵道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能評定與試驗規(guī)范”進(jìn)行設(shè)計。本設(shè)計的核心電路有溫濕度測量模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、擴(kuò)展接ロ模塊、PC RS-232接ロ以及給各個模塊供電的電源模塊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、傳感器采用濕敏電容作為濕度檢測部件，高精度鉬電阻PT1000作為溫度的敏感元件，選用集成溫濕度傳感器，同時測量溫度和濕度信號?？梢愿鶕?jù)輸出信號的形式，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。2、單片機(jī)的程序通過在線編程寫入，方便讀寫修改和下載、調(diào)試程序；單片機(jī)同時配有擴(kuò)展ロ，可擴(kuò)展實現(xiàn)多路測量、多路顯示、串口/井口傳輸、模式切換等功能。單片機(jī)系統(tǒng)的任務(wù)是完成現(xiàn)場環(huán)境參量的采集、存儲與處理。3、顯示器件為雙顯示IXD含模擬刻度指示(同時顯示溫度、濕度)，雙讀值RH及。C/。F)。內(nèi)置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預(yù)約時間自動(激活/關(guān)機(jī))儲存資料功能，可以記錄最大及最小測量值。手動記錄可以存儲99筆由LCD顯示讀取的資料，連續(xù)記憶儲存容量達(dá)15000筆，通過USB接ロ與電腦通信讀取記錄數(shù)據(jù)，保存為txt格式的文字表格。4、為實現(xiàn)便于攜帶和隨車測試，電路元器件盡量采用貼片器件，減小電路板的尺寸，盡量使結(jié)構(gòu)緊湊，并滿足功能要求。本儀表采用電池供電，低功耗設(shè)計方便移動檢測，同時配置電源適配器以便電池電量不夠時使用。溫濕度計的溫度測量范圍-20°C 60°C (-4° F 140° F)，濕度測量范圍10% 冊 95%冊，分辨率為0.1で/0.1° F/0. 1%RH，準(zhǔn)確度溫度±0.5°C (±0.9° F)，濕度±3% RH(25°C時 30 95% RH) ;±5% RH(25°C時 10 30% RH)。
具體實施例方式圖I是溫濕度測試儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，包括溫濕度測量模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、擴(kuò)展接ロ模塊、PC RS-232接ロ以及給各個模塊供電的電源模塊。電源選用便攜式電池供電，通過過穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字電源供電。圖2是單片機(jī)控制電路。單片機(jī)中包含中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、EEPROM、定時器/計數(shù)器、I/O接ロ、UART接口和中斷系統(tǒng)、SPI接ロ、高速A/D轉(zhuǎn)換模塊以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內(nèi)RC振蕩器等模塊。Pl ロ用作位碼顯示，P2 ロ用作數(shù)據(jù)線和段碼顯示，RXD和TXD用作串行輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，傳送XTAL外部晶振。圖3是溫濕度測試儀的主程序流程圖。上電后將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元后在LED上顯示，可以同時顯示溫度、濕度值，并進(jìn)行資料鎖定及相對值比較功能(可以顯示最大值和最小值)，由PC RS-232接ロ將數(shù)據(jù)傳至計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和處理。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置。由溫濕度測量模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、擴(kuò)展接口模塊、PC RS-232接口以及給各個模塊供電的電源模塊。
溫濕度測量模塊選用集成溫濕度傳感器，采用濕敏電容作為濕度檢測部件，高精度鉬電阻PTlOOO作為溫度的敏感元件。可以根據(jù)輸出信號的形式，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。顯示模塊采用雙顯示LCD(同時顯示溫度、濕度)內(nèi)置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預(yù)約時間自動(激活/關(guān)機(jī))儲存資料功能，可以記錄最大及最小測量值。擴(kuò)展接口模塊可擴(kuò)展實現(xiàn)多路測量、多路顯示、串口 /并口傳輸、模式切換等功能。PC RS-232接口可將數(shù)據(jù)傳至計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和處理。為減輕重量和方便攜帶，電源模塊采用6顆AAA電池，電池壽命約200小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置，其特征在于采用高精度的溫度、濕度檢測部件，并選用集成溫濕度傳感器，可以同時測量溫度和濕度信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置，其特征在于所述裝置通過單片機(jī)采集、存儲與處理車內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)，可以在線編程寫入，方便讀寫修改和下載、調(diào)試程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置，其特征在于屏幕為雙顯示LCD (同時顯示溫度、濕度)，可以實時顯示時間和預(yù)約時間自動(激活/關(guān)機(jī))儲存資料功能，進(jìn)行溫濕度相對值的比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置，其特征在于電路元器件多采用貼片器件，減小電路板尺寸，結(jié)構(gòu)緊湊，電池供電，低功耗設(shè)計，方便移動檢測，同時配置電源適配器以便電池電量不夠時使用。
全文摘要
一種便攜式列車車廂內(nèi)溫濕度舒適性的檢測裝置，由溫濕度測量模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、擴(kuò)展接口模塊、RS232接口以及電源模塊依次連接組成。溫濕度測量模塊選用集成溫濕度傳感器，采用濕敏電容作為濕度檢測部件，高精度鉑電阻PT1000作為溫度的敏感元件。輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)進(jìn)行處理。顯示模塊采用LCD同時顯示溫度、濕度；內(nèi)置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預(yù)約時間自動(激活/關(guān)機(jī))儲存資料功能；測量最大值和最小值；擴(kuò)展接口模塊可實現(xiàn)多路測量、多路顯示、串口/并口傳輸、模式切換等功能；RS232接口可與PC通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與處理；電源模塊采用6顆AAA電池，可連續(xù)供電200小時左右。
文檔編號G01N27/22GK102707341SQ20121015917
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者伍川輝, 寧靜, 張兵, 林建輝, 王康, 蘇燕辰, 陳春俊 申請人:西南交通大學(xué)