阅读说明：本技术 一种自供电石英音叉的温湿度传感器装置 (Temperature and humidity sensor device of self-powered quartz tuning fork ) 是由 徐军 张峰峰 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自供电石英音叉的温湿度传感器装置本发明涉及一种自供电石英音叉的温湿度传感器装置,包括主电路；其特征在于：主电路包括温湿度传感组件；温湿度传感组件包括温湿度传感器、核心处理器芯片、第一电阻、第一电容和第二电容,晶振；核心处理器芯片的第一连接端接地,核心处理器芯片的第二连接端和核心处理器芯片的第三连接端分别连接直流正电源,核心处理器芯片的第四连接端经晶振后连接核心处理器芯片的第五连接端,核心处理器芯片的第四连接端依次经第一电容和第二电容后连接核心处理器芯片的第十八连接端,第一电容和第二电容的公共端接地；核心处理器芯片的第六连接端经第一电阻后接地；其使用寿命长,成本低,可靠性好。(The invention discloses a temperature and humidity sensor device of a self-powered quartz tuning fork, which relates to a temperature and humidity sensor device of a self-powered quartz tuning fork, and comprises a main circuit; the method is characterized in that: the main circuit comprises a temperature and humidity sensing assembly; the temperature and humidity sensing assembly comprises a temperature and humidity sensor, a core processor chip, a first resistor, a first capacitor, a second capacitor and a crystal oscillator; the first connecting end of the core processor chip is grounded, the second connecting end of the core processor chip and the third connecting end of the core processor chip are respectively connected with the direct-current positive power supply, the fourth connecting end of the core processor chip is connected with the fifth connecting end of the core processor chip after crystal oscillation, the fourth connecting end of the core processor chip is connected with the eighteenth connecting end of the core processor chip after sequentially passing through the first capacitor and the second capacitor, and the common end of the first capacitor and the second capacitor is grounded; the sixth connecting end of the core processor chip is grounded after passing through the first resistor; the service life is long, the cost is low, and the reliability is good.)

一种自供电石英音叉的温湿度传感器装置

技术领域

本发明专利属于传感器技术领域，涉及一种自供电石英音叉温湿度传感器装置。

背景技术

传感器的组成组件封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元的微型节点，通过自组织的方式构成网络。它可以采集设备的数字信号通过传感器网络传输到监控中心的网关，直接送入计算机，进行分析处理。如果需要，传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理组件把传感器输出的微弱信号经过放大，滤波等调理电路后，送到模数转换器，转变为数字信号，送到主处理器进行数字信号处理，计算出传感器的有效值、位移值等。现有的一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置多存在使用寿命短、成本高和可靠性低等问题，为此，需要一种一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置，解决使用寿命短、成本高和可靠性低等问题，使其使用寿命长，成本低，可靠性好。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置，解决使用寿命短、成本高和可靠性低等问题，使其使用寿命长，成本低，可靠性好。

为实现上述目的，本发明提供一种一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置，包括主电路；主电路包括温湿度传感组件；温湿度传感组件包括温湿度传感器、核心处理器芯片、第一电阻、第一电容和第二电容，以及晶振；核心处理器芯片的第一连接端接地，核心处理器芯片的第二连接端和核心处理器芯片的第三连接端分别连接直流正电源,核心处理器芯片的第四连接端经晶振后连接核心处理器芯片的第五连接端，核心处理器芯片的第四连接端依次经第一电容和第二电容后连接核心处理器芯片的第十八连接端，第一电容和第二电容的公共端接地；核心处理器芯片的第六连接端经第一电阻后接地；温湿度传感器包括温湿度传感器芯片，温湿度传感器芯片的第一连接端连接核心处理器芯片的第七连接端，温湿度传感器芯片的第四连接端连接核心处理器芯片的第八连接端，温湿度传感器芯片的第四连接端经第二电阻后连接直流正电源；温湿度传感器芯片的第二连接端连接直流正电源，温湿度传感器芯片的第三连接端接地；核心处理器芯片第七连接端、第八连接端、第九连接端、第十连接端分别连接RF(射频) 组件的SPI(串行外设)接口第一连接端、第二连接端、第三连接端及第四连接端。

在以上方案中优选的是，RF组件的SPI接口第一连接端为SI(串行输入)端口，RF组件的SPI接口第二连接端为SO(串行输出)端口，RF 组件的SPI接口第三连接端为CLK(时钟)端口，RF组件的SPI接口第四连接端为GND(公共)端口。

本发明的一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置，能够解决使用寿命短、成本高和可靠性低等问题，其使用寿命长，成本低，可靠性好。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明：

图1是本发明的一种自供电石英音叉温湿度传感器装置的结构框图；

图2是本发明的自供电小型温湿度传感节点装置的电路结构图；

图3振动能量采集系统框图；

图4是本发明的一种自供电石英音叉温湿度传感器装置的传感器结构图。

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

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。

一种自供电石英音叉温湿度传感器装置，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。

实施例2:

一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置，如图1和图2所示，包括依次连接的主电路；主电路包括型号为SHT10和MSP430的温湿度传感组件U1，型号为CC2420的无线组件U2。

在上述实施例2中，MSP430的处理器U2与辅助电路连接。

在上述实施例2中，所述SHT10和MSP430的温湿度传感组件U1, 包括SHT10温湿度传感器、MSP430核心处理器芯片，电阻R1，电容 C1、C2，晶振Y1；其中：

所述MSP430芯片的第1连接端接地，MSP430芯片的第2连接端和MSP430芯片的第3连接端分别接直流正电源,MSP430芯片的第4 连接端经晶振Yl后接MSP430芯片的第5连接端，MSP430芯片的第4 连接端依次经电容C1和电容C2后接MSP430芯片的第18连接端，电容C1和电容C2的公共端接地；MSP430芯片的第6连接端经电阻R1 后接地。

所述SHT10芯片的第1连接端接MSP430芯片的第7连接端，SHT10 芯片的第4连接端接MSP430芯片的第8连接端，SHT10芯片的第4 连接端还经电阻R2后接直流正电源；SHT10芯片的第2连接接直流正电源，SHT10芯片的第3连接端接地。

所述的MSP430芯片的第7连接端、第8连接端、第9连接端、第10连接端接RF模块的SPI接口第1连接端(SI端口)、第2连接端(SO端口)、第3连接端(CLK端口)、第4连接端(GND端口)。

在上述实施例2中，温湿度传感组件可以利用热敏电阻，该温湿度传感组件能够准确地感知-7℃至60℃的温度变化。适合监测温度缓慢变化的场景，如设备、房间环境。允许用户定制监测频率和报警闽值。

在上述实施例2中，温湿度传感组件的用途，包括：仓库温度监测；商业设施环境温度监测；暖通空调系统的监控，以检测故障或加热/冷却问题；艺术画廊温度监测；冰柜温度监控和故障检测，防止食品腐败变质；服务器机房温度监控；农业园艺温室温度监控。

在上述实施例2中，温湿度传感组件的技术指标，包括： 433MHZ/900MHZ工作频率，可更换的3.0V纽扣电池，70-100米视线外传输范围(视电池电量而定)；按1小时监测频率，可持续工作2年；适合速度较慢的温度变化；嵌入式应用的理想选择；用户定义的17 值警报和通知消息。

在上述实施例2中，一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置的尺寸可以是：长度为40毫米，宽度为30毫米，高度为24毫米。

在上述实施例2中，一种自供电石英音叉温湿度传感器装置装置还可以包括蓄电池，蓄电池可以与温湿度传感组件U1和无线组件U2 相连接。

在上述实施例2中，蓄电池还可以与振动能量采集系统相连接。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。