專利名稱：風速/溫度測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于風速、溫度測量儀器，尤其是由電池供電的智能化手持式風速測量和溫度測量儀器。
目前在現(xiàn)有技術中，風速測量儀和溫度測量儀是各自獨立的產品，單獨使用。風速測量儀是用于測量目標環(huán)境、管道、風洞、隧道等場合的風速。而溫度測量儀不僅可用于上述場合的環(huán)境溫度測量，還可用于空調系統(tǒng)調試、供暖效果測試、溫室冷庫溫度等各種需要測量溫度變化過程的場合。兩種測量儀為獨立產品、單獨使用的缺點是，如果在同一場合使用，同時需要測量風速及溫度，就會給使用者帶來麻煩和不便。而隨著經濟建設的發(fā)展，在同一場合測量風速和溫度的要求將越來越多。另外，現(xiàn)有技術中的風速測量儀分為指針顯示和數(shù)字顯示兩種。指針顯示的風速測量儀，體積大、比較笨重，而且指針顯示的數(shù)值需要修正，是一種較為落后的老式風速表。數(shù)字式顯示的風速測量儀，比較輕便，但需要采用AD值映射的方法查表，然后再去驅動LCD。并且生產復雜、維修困難，屬于非智能化儀表。
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺點，本實用新型的發(fā)明目的是提供一種風速測量與溫度測量合一、體積小、使用便捷、生產簡單、維修方便的智能化手持式風速/溫度測量儀。
為了達到上述的發(fā)明目的，本實用新型的技術方案采用如下方式實現(xiàn)風速/溫度測量儀，它包括風速測頭、溫度測頭、轉換電路、兩個放大電路、恒壓源、恒流源、轉換開關、A/D轉換器、ABC三個電源管理模塊、存儲器、電壓監(jiān)測電路、時鐘、微處理器、電源開關、電池及液晶顯示屏。所述微處理器中含有CPU及I/O□。其結構特點是，所述的微處理器中還設有時鐘及其控制電路和液晶控制/驅動器。時鐘控制電路可控制所設時鐘振蕩。液晶控制/驅動器可控制所設液晶顯示屏顯示。所述溫度測頭感受溫度后，經轉換電路轉換成電壓，再經放大電路一對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關接通并送入到A/D轉換器中進行AD變換，變換的結果通過I/O□送入到微處理器中，微處理器根據(jù)存儲器中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏上。所述風速測頭將風速轉換成電壓后，經放大電路二對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關接通并送入到A/D轉換器中進行AD變換，變換的結果送入到微處理器中，微處理器根據(jù)存儲器中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏上。其中轉換電路、放大電路一及恒壓源由受微處理器控制的電源管理模塊C供電。放大電路二及恒流源由受微處理器控制的電源管理模塊B供電。存儲器及A/D轉換器由受微處理器控制的電源管理模塊A供電。電源管理模塊C、電源管理模塊B、電源管理模塊A、電壓監(jiān)測電路經電源開關控制由電池供電。電壓監(jiān)測電路接入微處理器的I/O□。
按照上述的技術方案，所述轉換開關是一個雙刀雙擲的、設有四對應二接點的機械轉換開關，除了切換兩路電信號外還向微處理器輸入兩種狀態(tài)信號的一種。
由于本實用新型采用了熱球式風速傳感器、高精度的熱敏電阻溫度傳感器、單片機微處理器及風速測量部分所用的恒流源裝置，并把風速測量回路與溫度測量回路通過轉換開關使之有機地結合為一體，成為具有兩種測量功能合一的風速/溫度測量儀，彌補了現(xiàn)有技術的不足，增補了本技術領域測量儀器的一新家族?？蓮V泛應用于管道、目標環(huán)境、建筑等不同場合的風速、溫度的測量。又由于本實用新型采用以微處理器為主的控制技術，可使全機運行中采用不同的工作模式，使整個系統(tǒng)功耗最低，同現(xiàn)有技術相比，具有體積小，重量輕、生產簡單、維修方便、使用便捷、測量精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
以下結合附圖和具體的實施方式對本實用新型做進一步說明。


圖1是本實用新型的工作原理圖；圖2是本實用新型的具體實施電路連接圖。
參看圖1，風速/溫度測量儀包括風速測頭17、溫度測頭1、轉換電路2、放大電路3和18、恒壓源4、恒流源19、轉換開關16、A/D轉換器15、電源管理模塊C5、電源管理模塊B6、電源管理模塊A7、存儲器8、電壓監(jiān)測電路9、時鐘10、微處理器11、電源開關12、電池13及液晶顯示屏14。在微處理器11中含有CPU和I/O□及所設時鐘及其控制電路和液晶控制/驅動器。時鐘控制電路可控制所設時鐘10振蕩。液晶控制/驅動器可控制所設液晶顯示屏14顯示。本實用新型工作原理如下當測量溫度時，所述溫度測頭1感受溫度后，經轉換電路3轉換電壓，再經放大電路3對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關16轉換接通并將電壓送入到A/D轉換器15中進行AD變換，變換的結果經I/O□送入到微處理器11中，微處理器11根據(jù)存儲器8中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏14上。當測量風速時，所述風速測頭17將風速轉換成電壓后，經放大電路18對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關16轉換接通并將電壓送入到A/D轉換器15中進行AD變換，變換結果經I/O□送到微處理器11中，微處理器11根據(jù)存儲器8中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏上。其中轉換電路2、放大電路3及恒壓源4由受微處理器11控制的電源管理模塊C5供電。放大電路18及恒流源19由受微處理器11控制的電源管理模塊B6供電，存儲器8及A/D轉換器15由受微處理器11控制的電源管理模塊A7供電。電源管理模塊C5、電源管理模塊B6、電源管理模塊A7、電壓監(jiān)測電路9經電源開關12控制由電池13供電。電壓監(jiān)測電路9接入微處理器11的I/O□。上述的轉換開關15是雙刀雙擲的、設有四對應二接點的機械轉換開關，除了切換兩路電信號外還向微處理器11輸入兩種狀態(tài)信號的一種。所述電源管理模塊C5和電源管理模塊A7中含有負電源轉換器。有了上述的電源管理模塊，不但可以分時間歇供電，實現(xiàn)自動關機，更重要的是在風速和溫度測頭為一體的情況下，溫度測量不會因熱球的熱量而受到影響。
參看圖2，圖2是本實用新型具體實施電路連接圖。在所使用的微處理器MCU中含有CPU、I/O□及時鐘控制電路和液晶控制/驅動器。時鐘控制電路控制時鐘振蕩器XO振蕩。液晶控制/驅動器控制液晶顯示屏LCD顯示數(shù)據(jù)。當測量溫度時，溫度測頭即熱敏電阻RT，它感受溫度后經由電阻R14～R17組成的轉換電路轉換成電壓，經由放大器A3、電阻R9～R22、電容C1和C2組成的放大電路對電壓幅度放大，然后把轉換開關S1接通，經電阻R27將電壓送入到轉換器A/D中進行AD變換，變換的結果經I/O□送入到微處理器MCU中，同時經I/O□也將狀態(tài)信號送入到微處理器中。微處理器MCU根據(jù)存儲器EEPROM中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過其內所設的液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏LCD上。其中的轉換開關S1設有四對應二接點，除切換兩路電信號外，還可向微處理器MCU輸入當時所用的狀態(tài)信號。當測量風速時，所述由熱球式測頭AVS將所測風速轉換成電壓后，經由電阻R9～R12、放大器A2組成的放大電路對電壓幅度放大，然后把轉換開關S1轉換接通，經電阻R27將電壓信號送入到轉換器A/D中進行AD變換，同時將狀態(tài)信號經I/O□送入到微處理器中?！院蟮墓ぷ鬟^程與上述測量溫度的工作過程相同，不再贅述。回路中，上述的轉換電路、由放大器A3等組成的放大電路、所設由電阻R13和穩(wěn)壓二級管Z2組成的恒壓源由受微處理器MCU控制的由三級管T5、負電源轉換器U2、電解電容E3和E4組成的電源管理模塊供電。由放大器A2等組成的放大電路及所設由放大器A1、電阻R5～R8、三級管T4、可變電阻VR1、穩(wěn)壓二級管Z1組成的恒流源由受微處理器MCU控制的由三級管T2、電阻R2和R3、三級管T3組成的電源管理模塊供電。存儲器EEPROM、轉換器A/D由受微處理器MCU控制的由電阻R31、三級管T7、三級管T1、負電源轉換器U1、電解電容E1和E2組成的電源管理模塊供電。上述的三個電源管理模塊及由可變電阻VR2、電阻R23～R25、三級管T6組成的電壓監(jiān)測電路經電源開關1 2控制從電池BATT供電。電壓監(jiān)測電路由三級管T6的集電極接入微處理器MCU中。另外，上述的存儲器EEPROM可以改用型號為FLASH等一類的非易失性存儲器。
本實用新型的使用過程中，它在測量時使用的是單時鐘系統(tǒng)。具有兩種工作模式，即STOP工作模式和SLEEP工作模式。在運行規(guī)定的時間后系統(tǒng)進入STOP工作模式。此時時鐘停止振蕩整個系統(tǒng)的功耗最低，由此實現(xiàn)自動關機。如果想再進行測量，再按一次電源開關S2即可。另一種SLEEP模式是指，此時微處理器MCU停止運行而其它資源都在運行，因而可以節(jié)省一部分電能，如果有外部中斷則退出此工作模式。當然在實際使用中，如果不進行風速或溫度測量時，應將電源開關S2關閉，只有使用時才打開。
權利要求1.一種風速/溫度測量儀，它包括風速測頭(17)、溫度測頭(1)、轉換電路(2)、放大電路(3，18)、恒壓源(4)、恒流源(19)、轉換開關(16)、A/D轉換器(15)、電源管理模塊C(5)、電源管理模塊B(6)、電源管理模塊A(7)、存儲器(8)、電壓監(jiān)測電路(9)、時鐘(10)、微處理器(11)、電源開關(12)、電池(13)及液晶顯示屏(14)，所述微處理器(11)中含有CPU及I/O□，其特征是，所述微處理器(11)中還設有時鐘及其控制電路和液晶控制/驅動器，時鐘控制電路可控制所設時鐘(10)振蕩，液晶控制/驅動器可控制所設液晶顯示屏(14)顯示；所述溫度測頭(1)感受溫度后，經轉換電路(2)轉換電壓，再經放大電路(3)對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關(16)接通并將電壓送入到A/D轉換器(15)中進行AD變換，變換的結果送入到微處理器(11)中，微處理器(11)根據(jù)存儲器(8)中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏(14)上；所述風速測頭(17)由風速轉換成電壓后，經放大電路(18)對電壓進行幅度放大，然后經轉換開關(16)轉換接通并將電壓送入到A/D轉換器(15)中進行AD變換，變換的結果送入到微處理器(11)中，微處理器(11)根據(jù)存儲器(8)中的標定數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，而后通過液晶控制/驅動器把結果顯示在液晶顯示屏(14)上；其中轉換電路(2)、放大電路(3)及恒壓源(4)由受微處理器(11)控制在電源管理模塊C(5)供電，放大電路(18)及恒流源(19)由受微處理器(11)控制的電源管理模塊B(6)供電，存儲器(8)及A/D轉換器(15)由受微處理器(11)控制的電源管理模塊A(7)供電，電源管理模塊C(5)、電源管理模塊B(6)、電源管理模塊A(7)、電壓監(jiān)測電路(9)經電源開關(12)控制由電池(13)供電，電壓監(jiān)測電路(9)接入微處理器(11)的I/O□。
2.按照權利要求1所述的風速/溫度測量儀，其特征是所述轉換開關(15)是一個雙刀雙擲的、設有四對應二接點的機械轉換開關，除了切換兩路電信號外還向微處理器(11)輸入兩種狀態(tài)信號的一種。
3.按照權利要求1或2所述的風速/溫度測量儀，其特征是所述存儲器(8)為非易失性存儲器，型號為EEPROM或者FLASH。
4.按照權利要求3所述的風速/溫度測量儀，其特征是所述電源管理模塊C(5)和電源管理模塊A(7)中含有負電源轉換器。
專利摘要本實用新型公開了一種風速/溫度測量儀,適用于測量目標環(huán)境、管道、風洞等場合的風速和溫度。結構特點是,將溫度測量與風速測量回路由轉換開關有機地結合為一體,使兩種功能合一成為單獨產品,增補了測量領域一新家族?？刂葡到y(tǒng)采用單片機微處理器,使液晶顯示屏直接顯示所測數(shù)據(jù)。供電回路由三個電源管理模塊向轉換電路、放大電路及微處理器等間歇供電。同現(xiàn)有技術相比,具有體積小、重量輕、使用方便、精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
文檔編號G01K7/16GK2388595SQ9924866
公開日2000年7月19日 申請日期1999年9月28日 優(yōu)先權日1999年9月28日
發(fā)明者朱彥武, 梁強威, 高宏 申請人:清華同方股份有限公司