阅读说明：本技术 一种石英音叉谐振式温湿度传感器 (Quartz tuning fork resonant mode temperature and humidity sensor ) 是由 徐军 张峰峰 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石英音叉谐振式温湿度传感器,包括塑料外壳、湿度传感器和温度传感器,所述的湿度传感器与温度传感器均位于所述塑料外壳内部,所述的湿度传感器与温度传感器通过连接线与端子相连,所述端子与电路板连接,所述塑料外壳设置有通气窗,所述通气窗分别与温度传感器与湿度传感器相对,所述通气窗覆盖一层透气膜,本发明专利将温度传感器与湿度传感器相结合,实现温湿度的共同测量,降低生产成本,提高稳定性,且采用石英晶体作为谐振器材料,采用音叉结构作为谐振器两极结构,基于石英晶体的稳定性,大大减少了测量时的误差,提高了数据采集的精确度,可广泛用于复杂环境和高精度的行业。(The invention discloses a quartz tuning fork resonant type temperature and humidity sensor, which comprises a plastic shell, a humidity sensor and a temperature sensor, wherein the humidity sensor and the temperature sensor are both positioned in the plastic shell, the humidity sensor and the temperature sensor are connected with a terminal through a connecting wire, the terminal is connected with a circuit board, the plastic shell is provided with a ventilation window, the ventilation window is respectively opposite to the temperature sensor and the humidity sensor, and the ventilation window is covered with a layer of breathable film. Can be widely used in complex environment and high-precision industries.)

一种石英音叉谐振式温湿度传感器

技术领域

本发明专利主要涉及传感器技术领域，具体涉及一种石英音叉谐振式温湿度传感器。

背景技术

传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息科学(技术)的三大支柱。以信息技术为代表的传感器技术的超高速发展，对航空航天、石油化工、资源勘探、交通通信、医疗电子、汽车安全、生物研究、智能系统和日常生活等领域产生着重要的影响。随着测控系统的发展，对传感系统的要求也越来越高，温度传感器是一种重要的热学量传感器，是现代测控系统的关键器件之一。随着信息技术和无线传感器网络技术的迅速发展，对温度传感器的微型化、低功耗、高精度和集成化的要求越来越高。传统的温度传感器如铂电阻和热电偶等，前者虽具有良好测温精度和稳定性，但是功耗较大，且需要通过模数转换器与微处理器连接，必然会损失测量精度；后者需要恒定的温度参考源，灵敏度低且非线性较高，其应用在无线传感器网络中受到限制。虽然基于半导体技术的温度传感器具有与微电子技术兼容的特点，但其灵敏度受材料加工工艺影响而体现出不同的灵敏度，需要不断的校验且互换性较差，总体测温精度不高。尤其在超低温的环境中，传统的温度传感器以及半导体温度传感器，在强磁场的作用下，其灵敏度会大大下降，甚至停止工作。鉴于上述温度传感器所存在的问题，研制快响应、小体积、高精度、低功耗的新型温度传感器已是形势所趋。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种测量精确，灵敏度高，数值稳定且安装方便的石英音叉谐振式温湿度传感器。

为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：

一种石英音叉谐振式温湿度传感器，包括塑料壳、温度传感器和湿度传感器，所述的湿度传感器与温度传感器均位于所述塑料外壳内部，所述湿度传感器与温度传感器通过连接线与输出端相连，所述湿度传感器包括湿度模块和第一电路板，所述湿度模块通过第一端子与第一电路板连接，所述温度传感器包括温度模块和第二电路板，所述温度模块通过第二端子与第二电路板连接，所述塑料外壳上设置有通气窗，所述通气窗上带有保护壳，所述通气窗与所述湿度传感器和温度传感器相对，所述通气窗覆盖有一层膜。

进一步，所述湿度传感器和温度传感器分别各1个。

进一步，所述的温度传感器是由石英音叉谐振器在其电极两端涂有感湿材料构成，所述的温度传感器是由石英音叉谐振器在其电极两端涂有感温材料构成。

进一步，所述通气窗在塑料外壳外壁两侧至少各为5个。

进一步，所述通气窗设置有保护壳，所述保护壳位于通气窗上方。

进一步，所述湿度模块设置有电容式湿度芯片。

进一步，所述湿度传感器和温度传感器与外壳结合处采用石蜡作为第一层密封，在所述石蜡的上方涂有环氧树脂再次密封。

相对于现有技术，本发明专利的有效增益效果在于：

本发明专利提供的一种石英音叉谐振式温湿度传感器，将温度传感器与湿度传感器结合起来，实现了环境温度与湿度的共同检测；采用石英音叉谐振式结构，安装方便，降低了生产成本，提高了稳定性，并且本发明专利的温度传感器与湿度传感器各自均设置有石英音叉结构，大大减少了温度对湿度的影响，提高了数据采集的精确度，石英音叉谐振式传感器稳定性高，灵敏度强，广泛用于高精密环境监测等众多行业。

附图说明

图1为本发明专利的整体结构示意图；

图2为本发明专利的部分结构示意图；

图中：1-塑料外壳，2-湿度传感器，3-湿度传感器两极，4-感湿材料，5-温度传感器,6-温度传感器两极，7-感温材料，8-第一端子，9-第二端子，10-第一电路板，11-第二电路板，12-通气窗，13-透气膜，14-石蜡，15-环氧树脂。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明专利的技术方案，下面结合本发明专利的附图，对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述。

一种石英音叉谐振式温湿度传感器，包括塑料外壳1、湿度传感器器2和温度传感器4，所述的湿度传感器2与温度传感器4均采用石英音叉结构，所述的感湿材料物理旋涂于湿度传感器两极3之间；所述感温材料物理旋涂于温度传感器两极6之间；所述温度传感器4和湿度传感器均位于所述塑料外壳1内部，所述湿度传感器的湿度传感器2与第一端子8通过连接线相连，所述的第一端子8与第一电路板10连接；所述的温度传感器5与第二端子9通过连接线相连，所述的第二端子9与第二电路板11连接，所述的湿度传感器2设置有电容式湿度芯片，通过该电容式湿度芯片去感应外界环境湿度，所述湿度传感器2和温度传感器5各有1个，在检测环境的温度与湿度的时候，湿度传感器2和温度传感器5的谐振频率与湿度和温度成线性关系，通过对谐振频率的测量可获得相应的湿度与温度值，由于石英晶体的谐振频率稳定，因此可实现高精度，高稳定性的温湿度测量，所述的塑料外壳1的外壁两侧设置有通气窗12，所述通气窗12两侧至少各为5个，所述通气窗12的位置分别与湿度传感器2和温度传感器5相对，所述通气窗12覆盖一层透气膜13，所述的透气膜13防尘防水，但是可以让水汽透过，让其覆盖在通气窗12的外侧，能很好地对传感器进行保护但不影响传感器的功能，此外，所述的通气窗12上设置有保护壳，所述保护壳位于通气窗12的上方，这样可以防止灰尘覆盖在通气窗12上，这样改传感器可以使用在较恶劣的环境中，所述湿度传感器2与温度传感器5与外壳的结合处采用双层密封，第一层采用石蜡14密封，第二层采用环氧树脂15密封，进一步隔绝了外部不稳定因素对传感器检测元件的影响，保证了数据的稳定性。本发明专利将是湿度传感器2与温度传感器5结合起来，实现了对环境温度与湿度的共同检测，安装方便，降低了生产成本，提高了稳定性，并且本发明专利的温度传感器5与湿度传感器2均采用谐振式石英音叉结构，石英晶体的稳定性，大大减少了测量过程中出现的误差，提高了数据采集的精确度，可广泛应用于高精度、复杂环境的温湿度监测。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。