[发明专利]HYN-100型露湿温计算控制器

说明书

1.技术领域

防凝露控制、除湿控制和温度控制领域的测量控制仪表。主要用在电力系统地各种电气柜等需要温湿度和防凝露控制领域。 

2.技术背景

目前市场上有2种同类仪表。 

一种是以凝露传感器为测量手段的凝露控制器。这种控制器所用的凝露传感器类似于一个湿敏电阻。当控制环境在不结露的情况下阻值较小，且湿度增加，阻值变化也很小。当控制环境达到凝露点温度时且发生结露后，阻值突然增大，控制器根据这个然增大的变化，用加热或吹风的手段改变控制环境的温度和湿度，破坏产生凝露的条件。这种凝露控制器误差较大；在凝露发生前不能预知凝露点在哪里，更不能将当前环境下的凝露点显示出来。即是发生了凝露，控制器进行了破坏凝露产生条件的控制，也不能显示出凝露点值是多少。更不能进行精确地防凝露控制，以节省电能。 

另一种是温湿度控制器，这种控制器配有温、湿度两种传感器。根据这两种传感器的测量值，用加热或吹风的手段改，对所控对象的温度和湿度值进行显示，并将其温度和湿度控制在设定值的范围内。这种控制器，通过温湿度控制，有破坏结露的能力，但由于不知道温湿度设定值在什么范围内所控制的对象才不会有结露发生。也不能有效而省力地阻止结露现象的发生。因为这种控制器也不知道凝露点在那里。更无法将凝露点显示给用户。 

现实需要一种通过配置最少的传感器和执行机构，将防凝露控制、除湿控制和温度控制三种功能集于一身的多功能仪表。既能同时完成控制对象当前的温度、湿度和露点温度值的显示，又能同时精确地完成防凝露控制、除湿控制和温度控制。 

3.发明内容

HYN-100型露湿温计算控制器有如下发明 

3.1该控制器仅用一个温、湿度二合一传感器、加热器、风机和必要的单片机硬件电路及软件程序就具备了三种虚拟仪表控制回路的功能。即防凝露控制、除湿控制和温度控制。 

3.2该控制器根据控制对象的当前温度、湿度测量值，计算出的露点温度值，作为防凝露控制的设定值，再和温度测量值进行比较，准确地完成防凝露控制，有效的节省了能源。 

3.3将计算出的动态露点值和温湿度测量值一样交替显示在数码管上，便于用户了解工况，手动干预。 

4.具体实施方案和方法 

4.1硬件电路 

以单片机电路为核心、配有检测输入通道、控制输出通道，数码管显示和操作按键等部分。输入通道有温湿度数字传感器，I²C总线等；控制输出通道有I/O信号，光电转换器，放大器，执行机构(加热器和风机)。 

4.2显示数码管 

面板上有三位数码管用来显示温、湿度测量值和计算出的露点值；显示系统异常的报警信息；显示修改的各种设定值和提示符。当温度传感器坏时数码管显示TER；当湿度传感器坏时数码管显示HER。 

4.3按键 

面板上有四个按键：“ST”、“↑”、“↓”和“EN”，分别为“设置”、“递加”、“递减”和确认键。用这四个键可以完成对温度控制的设定值下限tL和上限tH，湿度控制的设定值上限HH和下限HL，防凝露控的启动(Dew_point+t03)和停止(Dew_point+t05)值中t03，t05以及超温报警设定值AM的修改。 

4.4指示发光二极管 

面板上有四个红色发光二极管，当数码管显示温度测量值时，温度指示灯亮；当数码管显示湿度测量值时，湿度指示灯亮；当温度指示灯和湿度指示灯都不亮时，数码管显示计算出的露点温度值。当加热执 行器动作时，加热指示灯亮；当吹风执行器动作时，吹风指示灯亮。 

4.5面板上有一个“自动---手动”切换开关。当开关打在“手动”状态时，用手动控制加热；当开关打在“自动”状态时，控制器进入自动控制状态，不需要人工干预。 

4.6单片机的应用程序用C语言编写，完成如下内容。 

a.向数码管发送显示内容； 

b.解释和执行按键指令； 

c.指挥发光二极管工作； 

d.解释和执行“自动---手动”切换开关； 

e.检查和处理报警信息； 

f.完成温度和湿度的采样； 

g.根据当前的温、湿度测量值计算出当前的露点值 

露点温度的计算式： 

Logex＝0.660077+7.5×t÷(237.3+t)+[log10(H)-2]； 

Dew_point＝(logex-0.66077)×237.3÷(8.16077-Logex)；