專利名稱：便攜式列車溫濕度舒適性測試儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測儀器領域，具體有關ー種便攜式列車車廂內溫濕度舒適性的檢測方法與裝置。
背景技術：
溫濕度控制在日常生活和エ業生產中使用比較普遍，而在空調列車車廂空氣環境中，溫濕度是主要的影響因素之一。隨著技術的發展，為保障行車安全和提高乘坐的舒適性，現在的旅客列車普遍采用密閉的空調車廂，在長時間的行車過程中，車內與車外環境隔離開來，成為ー個相對獨立的空間，有必要對對車內環境進行監控與測評，對溫度、濕度等因素對人體舒適度的影響進行更加系統的研究，深入探討列車車廂內環境溫濕度對人的影響，不斷改善車內的空氣環境，使旅客在乘車的過程中減少疲勞和不舒適感。
車廂內溫濕度隨室外溫濕度及乘客數量變化而波動，車廂內濕度場和溫度場分布 不均勻，不同位置的乘客對車室內的熱舒適感差別較大。通過隨車實時動態的檢測車廂內不同位置的溫濕度，在分析車內溫濕度對影響旅客乘坐舒適性的關系的基礎上，提出基于高速列車溫濕度舒適性的評價指標和評價方法，對于改善車內氣流組織、優化高速動車組空調換氣系統提供參考和建議，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品多采用機械指針式或水銀柱式溫濕度計，質量輕，沒有LED顯示屏，不方便讀取測量值，難以向智能化方向發展，也不利于進行功能擴展。

發明內容
本發明的目的在于解決上述問題，提供一種基于單片機的列車溫濕度舒適性測試儀設計，カ圖使設計簡單實用，體積小、重量輕、便于攜帶，適合現場隨車檢測溫濕度，測量精度高、響應速度快、穩定性好、抗結露能力強、濕滯小。同時帶有接ロ電路、利于擴展。本測試儀設計擬通過固定連接溫濕度探頭(溫濕度模塊)測量車廂內動態瞬時溫濕度和平均溫濕度，把測試信號轉化為數字信號，傳遞給單片機，由單片機進行數據處理并送給顯示單元。本裝置參照WC553標準《客車采暖、通風和空調》有關空氣舒適溫度、通風量和微風速的標準以及GB5599-85 “鐵道技術標準能評定與試驗規范”進行設計。本設計的核心電路有溫濕度測量模塊、單片機控制模塊、顯示模塊、擴展接ロ模塊、PC RS-232接ロ以及給各個模塊供電的電源模塊。本發明與現有技術相比具有以下優點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。可以根據輸出信號的形式，進行A/D轉換后送入單片機。2、單片機的程序通過在線編程寫入，方便讀寫修改和下載、調試程序；單片機同時配有擴展ロ，可擴展實現多路測量、多路顯示、串口/井口傳輸、模式切換等功能。單片機系統的任務是完成現場環境參量的采集、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)。內置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預約時間自動(激活/關機)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，連續記憶儲存容量達15000筆，通過USB接ロ與電腦通信讀取記錄數據，保存為txt格式的文字表格。4、為實現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，盡量使結構緊湊，并滿足功能要求。本儀表采用電池供電，低功耗設計方便移動檢測，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是溫濕度測試儀內部結構框圖，包括溫濕度測量模塊、單片機控制模塊、顯示模塊、擴展接ロ模塊、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，通過過穩壓芯片轉換成數字電源供電。圖2是單片機控制電路。單片機中包含中央處理器、程序存儲器、數據存儲器(RAM)、EEPROM、定時器/計數器、I/O接ロ、UART接口和中斷系統、SPI接ロ、高速A/D轉換模塊以及硬件看門狗、電源監控、片內RC振蕩器等模塊。Pl ロ用作位碼顯示，P2 ロ用作數據線和段碼顯示，RXD和TXD用作串行輸入數據數據，傳送XTAL外部晶振。圖3是溫濕度測試儀的主程序流程圖。上電后將采集的數據經A/D轉換單元后在LED上顯示，可以同時顯示溫度、濕度值，并進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接ロ將數據傳至計算機進行數據存儲和處理。
權利要求
1.本發明是一種便攜式列車車廂內溫濕度舒適性的檢測裝置。由溫濕度測量模塊、單片機控制模塊、顯示模塊、擴展接口模塊、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。可以根據輸出信號的形式，進行A/D轉換后送入單片機。顯示模塊采用雙顯示LCD(同時顯示溫度、濕度)內置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預約時間自動(激活/關機)儲存資料功能，可以記錄最大及最小測量值。擴展接口模塊可擴展實現多路測量、多路顯示、串口 /并口傳輸、模式切換等功能。PC RS-232接口可將數據傳至計算機進行數據存儲和處理。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.根據權利要求I所述的便攜式列車車廂內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.根據權利要求I所述的便攜式列車車廂內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采集、存儲與處理車內溫濕度數據，可以在線編程寫入，方便讀寫修改和下載、調試程序。
4.根據權利要求I所述的便攜式列車車廂內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約時間自動(激活/關機)儲存資料功能，進行溫濕度相對值的比較。
5.根據權利要求I所述的便攜式列車車廂內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，結構緊湊，電池供電，低功耗設計，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溫濕度舒適性的檢測裝置，由溫濕度測量模塊、單片機控制模塊、顯示模塊、擴展接口模塊、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A/D轉換后送入單片機進行處理。顯示模塊采用LCD同時顯示溫度、濕度；內置時鐘芯片，可以實時顯示時間和預約時間自動(激活/關機)儲存資料功能；測量最大值和最小值；擴展接口模塊可實現多路測量、多路顯示、串口/并口傳輸、模式切換等功能；RS232接口可與PC通信進行數據傳輸與處理；電源模塊采用6顆AAA電池，可連續供電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 優先權日2012年5月22日
發明者伍川輝, 寧靜, 張兵, 林建輝, 王康, 蘇燕辰, 陳春俊 申請人:西南交通大學