专利名称：Hyn-100型露湿温计算控制器的制作方法
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. I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. I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”、“丨”、“丨”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“自动一手动”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 = O. 660077+7. 5Xt+(237. 3+t) + [loglO(H)_2]；Dew_point = (logex-0. 66077) X 237. 3+ (8. 16077-Logex)；在上式中，Logex------中间变量t------温度测量值H-----湿度测量值Dew_point------计算出的当前露点温度值由上式可以看出，Dew_point是温、湿度的函数，即Dew_point = f (t. H)。h.完成防凝露控制，器控制规律如下例如将Dew_point+t03设定为防凝露控制的启动值，将Dew_point+t05设定为防凝露控制的停止值。当控制对象的测量温度值接近凝露点(t < DeW_point+t03)时控制器开始加热，并置加热标志JRZ = I,当测量温度远离凝露点(t > Dew_point+t05)时停止加热，并使加热标志JRZ = O。如果在防凝露加热过程中测量温度超过了上限报警值Ah，系统停止加热，同时启动风机降温，当温度降到Ah-5时停止吹风。停止吹风后，若加热标志JRZ=I要继续加热，JRZ = O停止加热，恢复到超温报警之前的正常防凝露控制。即当控制对象的温度接近凝露点时交替用加热和吹风的手段，使控制对象远离凝露点温度。通过按键修改t03和t05的值，可改防凝露控制的启动值和停止值的大小。超温报警值Ah也可通过键盘设置定。但遵循如下逻辑关系(tDew_point+t03) < (Dew_point+t05) < Ah。i.完成除湿控制当控制对象的湿度测量值H > HH (设定湿度上限值)时加热，并置加热标志JRZ =1，当湿度测量值H < HL (设定湿度下限值)时停止加热，并使加热标志JRZ = O ;如果在除湿加热控制过程中测最温度超过了上限报警值Ah，系统停止加热，同时启动吹风降温，当温度降到Ah-5时停止吹风。停止吹风后，控制器恢复到之前的正常除湿控制。加热标志JRZ=I要继续加热，JRZ = O停止加热。上述的HH，HL可由键盘改变其大小。k.完成温度控制当控制对象的测量温度值t < tL(设定温度下限值)时加热；当测量温度值t >tH(设定温度上限值)时停止加热。上述tH，tL可由键盘改变其大小。如果系统的多个虚拟控制回路发出了加热信号，只有其全部消除了加热信号后系统才会停止加热。若在加热过程中出现t >Ah，数码管还应该有报警信号AM显示。
5.
图I是HYN-100露湿温计算控制器功能框图；图2是HYN-100露湿温计算控制器面板布置图；图3是HYN-100露湿温计算控制器外形尺寸；图4是HYN-100露湿温计算控制器应用连线图；图5是HYN-100露湿温计算控制器安装图；图6是HYN-100露湿温计算控制器线路原理图。
权利要求
1.HYN-IOO型“露湿温计算控制器”有如下发明技术特征 该控制器仅用了的一个温、湿度二合一传感器，一个加热器，一个风机和相应的单片机软硬件，就具备了防凝路控制，除湿控制和温度控制三种虚拟仪表的控制的功能。它把根据控制对象的温，湿度测量值计算得来的动态露点温度值作为防凝路控制的设定值进行防凝路控制。且把动态露点温度值显示在数码管上，控制对象是否出现了结露现象或离结露点还有多远，操作人员一目了然。也便于手动操作。
2. .1.用温、湿度二合一数字传感器(或温、湿度分立传感器)，一个加热器，一个风机和相应的单片机软硬件电路组成的具有3台虚拟仪表的控制功能。即具有防凝路控制，除湿控制和温度控制三种控制功能的“露湿温计算控制器”。 . 2.用根据控制对象的温，湿度测量值计算得来的动态露点温度值作为防凝路控制的设定值进行防凝路控制(包括实质的改良计算露点温度的方法)。
露点温度的计算式Logex = O. 660077+7. 5Xt+ (237. 3+t)+ [IoglO (H) -2]；Dew_point = (logex-0. 66077) X 237. 3+ (8. 16077-Logex)； 在上式中，Logex------中间变量 t------温度测量值 H------湿度测量值 Dew_point------计算出的当前露点温度值 防凝路控制的启动值Dew_point+t03 防凝路控制的停止值Dew_point+t05 t03和t05可通过按键修改，且t03 < t05,防凝路控制的执行器是电加热器和风机。
3.防凝露控制规律 Dew_point+t03设定为防凝露控制的启动值，将DeW_point+t05设定为防凝露控制的停止值，当控制对象的测量温度值接近凝露点值(t < Dew_point+t03)时,控制器开始加热，并置加热标志JRZ = I,当测量温度远离凝露点值(t > Dew_point+t05)时停止加热,并使加热标志JRZ = O。如果在防凝露控制的加热过程中测量温度超过了上限报警值Ah，系统停止加热，同时启动风机降温，当温度降到Ah-5时停止吹风。停止吹风后，加热标志JRZ=I要继续加热，JRZ = O停止加热，恢复到超温报警之前的正常防凝露控制。即当控制对象的温度接近凝露点时交替用加热和吹风的手段，使控制对象远离凝露点温度。通过按键修改t03和t05的值，可改防凝露控制启动值和停止值的大小。超温报警值Ah也可通过键盘设置定。但遵循如下逻辑关系(tDew_point+t03) < (Dew_point+t05) < Ah。
4.将计算出的露点温度值显示在防凝路控制器的数码管或液晶显示器上。
全文摘要
发明名称是《HYN-100型露湿温计算控制器》，属应用环境的防凝露、除湿和温度控制领域的测控仪表。目前已有的类似控制器，均不能同时具备3种控制回路的功能即精确地凝露，除湿和温度控制。也不能同时显示露点，温度和湿度测量值。本《露湿温计算控制器》仅用一个温湿度复合数字传感器、一个加热器、一个风机和必要的单片机软硬件，就具备3种虚拟仪表的控制功能。它根据温、湿度的测量值，计算出露点温度值并将其作为防凝露控制的设定值，再加上温湿度的设定值，就具备了防凝露、除温和温度3种回路的控制功能。且完成露点值，温、湿度测量值的显示。主要应用在电力系统的各种电气柜等需要防超温、防潮湿，防凝露的领域。
文档编号G05D27/00GK102929315SQ201110094730
公开日2013年2月13日 申请日期2011年4月10日 优先权日2011年4月10日
发明者胡颖楠 申请人:胡颖楠