CN203259494U - 一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置，属于仪器仪表和检测的技术领域。所述测量大气湿度的装置包括：微处理器、高压发生电路、充电电路、分压电路、采样电路和放电装置。本实用新型所述的大气湿度测量装置测量大气湿度时间短，解决了湿敏元件测量湿度时的响应时间问题，克服了传统湿度传感器的测量响应时间慢的问题，适用于高空探测和高湿环境下的湿度测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置，属于仪器仪表和检测技术领域。
背景技术
湿度是气象要素中重要参数之一，在气象预报、环境监测、农业生产、药品生产、半导体器件加工、食品储存、纺织、发电、航空航天、机车舰船等方面有着重要的应用。通常，湿度传感器应满足以下要求：快的响应速度、小的滞后；高可靠性、长寿命；较宽的温度范围、非常小的温度系数；互换性强、复性好；容易制作、价格低；能在具有腐蚀性的气体中工作等。然而，想要全面满足上述要求，实际上非常困难。
在大气探测的业务中使用的湿度测量中，湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，但湿敏元件的线性度及抗污染性差。在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
露点法是测量湿空气达到饱和湿度时的温度，根据露点温度反演得到相对湿度。露点法的测量准确度高，范围宽。但用现代光电原理的冷镜式露点仪价格昂贵，因此通常是和标准湿度发生器配套用于计量。干湿球法也是气象业务中常用的湿度测量方法。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5～7%RH。
以上湿度传感器有一个共同的问题，都存在一个响应时间问题，无法准确测量湿度变化剧烈的环境湿度，比如高空湿度探测。在低湿和高湿环境下的测量误差偏大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置。
本实用新型为实现上述实用新型目的采用如下技术方案：
一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置，包括：微处理器、高压发生电路、充电电路、分压电路、采样电路和放电装置；
其中：所述高压发生电路输入端接所述微处理器输出端，所述充电电路输入端接所述高压发生电路输出端，所述分压电路输入端、放电装置分别与所述充电电路输出端连接，所述采样电路输入端接所述分压电路输出端，所述采样电路输出端接所述微处理器输入端。
本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：测量大气湿度时间短，解决了湿敏元件测量湿度时的响应时间问题，克服了传统湿度传感器的测量响应时间慢的问题，适用于高空探测和高湿环境下的湿度测量。
附图说明
图1是本实用新型通过放电电压来测量湿度的装置原理图。
图2是通过放电电压来测量湿度的装置的电路图。图中标号说明：R1、R2为第一、第二电阻，C1为第一电容，Q1为放电装置。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：
一种通过高压电晕放电时的放电电压值来测量湿度的装置如图1所示，包括：微处理器、高压发生电路、充电电路、分压电路、采样电路和放电装置。高压发生电路输入端接微处理器输出端，充电电路输入端接所述高压发生电路输出端，分压电路输入端、放电装置分别与充电电路输出端连接，采样电路输入端接分压电路输出端，采样电路输出端接所述微处理器输入端。
如图2为通过高压电晕放电时的放电电压值来测量湿度的装置的具体电路图，第一电阻R1、第一电容C1串联连接的支路构成充电电路，串联连接的第二电阻R2、第三电阻R3构成分压电路，放电装置Q1由两个尖钨针组成，钨针之间是待测气体。第一电阻R1一端接高压发生电路输出端，第一电容C1一极接第一电阻R1另一端，第一电容C1另一极接地，第二电阻R2一端接第一电阻R1与第一电容C1的连接点，第三电阻R3一端接第二电阻R2另一端，第三电阻R3另一端接地。模数转换器输入端接第二电阻R2与第三电阻R3的连接点，输出端接微处理器输入端，微处理器输出端经过数模转换器后与高压发生电路输入端连接。
综上所述，本实用新型所述通过高压电晕放电测量大气湿度的装置，测量大气湿度时间短，解决了湿敏元件测量湿度时的响应时间问题，适合快速测量的应用场景，比如高空气象探测。
Claims (1)
1.一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置，其特征在于，包括：微处理器、高压发生电路、充电电路、分压电路、采样电路和放电装置；
其中：所述高压发生电路输入端接所述微处理器输出端，所述充电电路输入端接所述高压发生电路输出端，所述分压电路输入端、放电装置分别与所述充电电路输出端连接，所述采样电路输入端接所述分压电路输出端，所述采样电路输出端接所述微处理器输入端。
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| CN 201320243799 CN203259494U (zh) | 2013-05-08 | 2013-05-08 | 一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344697A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-10-09 | 南京信息工程大学 | 一种通过高压电晕放电测量大气湿度的装置与方法 |
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