本實(shí)用新型涉及一種高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路，屬于高分子復(fù)合材料配混工藝的工程檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：高分子復(fù)合材料的濕度對(duì)其材料性能有很大的影響，高分子復(fù)合材料的濕度，不但影響材料的性能，而且對(duì)其使用的性能影響很大。研究表明，在常溫條件下同一種高分子復(fù)合材料，隨著濕度的提高材料的性能、特別是其強(qiáng)度有降低的趨勢(shì)，高分子復(fù)合材料濕度對(duì)材料的強(qiáng)度、性能及收縮、變色、降解、耐老化問(wèn)題有重要的影響。如果能夠準(zhǔn)確、快速地測(cè)出高分子復(fù)合材料中的水分含量，對(duì)于更為準(zhǔn)確地確定高分子復(fù)合材料性能具有重要的實(shí)用價(jià)值。目前用于檢測(cè)高分子復(fù)合材料的濕度傳感器往往通過(guò)測(cè)量阻抗來(lái)反映濕度，而阻抗與濕度的關(guān)系是非線(xiàn)性的，這就導(dǎo)致直接使用濕度傳感器進(jìn)行測(cè)量在數(shù)據(jù)處理和讀數(shù)方便比較繁瑣復(fù)雜，因此需要一種新的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路，來(lái)將非線(xiàn)性的阻抗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性數(shù)據(jù)，以便處理。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的濕度檢測(cè)電路不能得到線(xiàn)性數(shù)據(jù)的缺陷，而提出一種新的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路。一種高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路，其特征在于，包括電壓跟隨器、矩形波發(fā)生器、濕度傳感器、對(duì)數(shù)變換電路、運(yùn)算放大器以及溫度補(bǔ)償電路，其中，電壓跟隨器的輸出端與矩形波發(fā)生器的信號(hào)輸入端連接，矩形波發(fā)生器的信號(hào)輸出端與濕度傳感器的檢測(cè)輸入端連接，濕度傳感器的檢測(cè)輸出端與對(duì)數(shù)變換電路的信號(hào)輸入端連接，對(duì)數(shù)變換電路的信號(hào)輸出端與運(yùn)算放大器的正輸入端連接，溫度補(bǔ)償電路的輸出端與運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端作為測(cè)量信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型的有益效果為：可以將濕度與電壓的關(guān)系由非線(xiàn)性轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性；同時(shí)考慮到了溫度對(duì)濕度可能造成的影響，使用具有溫度特性的硅二極管，配合電位器的調(diào)節(jié)，使得電路可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路的相對(duì)濕度-電壓特性曲線(xiàn)圖；其中橫坐標(biāo)為相對(duì)濕度百分比，縱坐標(biāo)為測(cè)量信號(hào)輸出端輸出的電壓值。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的高分子復(fù)合材料濕度檢測(cè)電路，包括電壓跟隨器11、矩形波發(fā)生器12、濕度傳感器13、對(duì)數(shù)變換電路14、運(yùn)算放大器15以及溫度補(bǔ)償電路16，其中，電壓跟隨11器的輸出端與矩形波發(fā)生器12的信號(hào)輸入端連接，矩形波發(fā)生器12的信號(hào)輸出端與濕度傳感器13的電壓輸入端連接，濕度傳感器13具有用于深入高分子復(fù)合材料粉末的檢測(cè)引腳，濕度傳感器13的檢測(cè)輸出端與對(duì)數(shù)變換電路14的信號(hào)輸入端連接，對(duì)數(shù)變換電路14的信號(hào)輸出端與運(yùn)算放大器15的正輸入端連接，溫度補(bǔ)償電路16的輸出端與運(yùn)算放大器15的負(fù)輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端作為測(cè)量信號(hào)輸出端。其中濕度傳感器可以為HeinzMeβwiderstande公司的RK93傳感器。本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖中TD為濕度傳感器。本實(shí)用新型的原理是：通常選用的阻抗式濕度傳感器是非線(xiàn)性測(cè)量，但是其測(cè)量到的阻抗的對(duì)數(shù)與相對(duì)濕度是呈線(xiàn)性關(guān)系的。而使用本實(shí)用新型的電路可以將濕度與電壓的非線(xiàn)性關(guān)系轉(zhuǎn)換為近似的線(xiàn)性關(guān)系，并且本實(shí)用新型考慮到了溫度對(duì)濕度可能造成的影響，使用具有溫度特性的硅二極管，配合電位器的調(diào)節(jié)，使得電路可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。濕度傳感器的原理是通過(guò)傳感器探針附著的水分子含量來(lái)判斷濕度，而一些粉末狀的高分子復(fù)合材料，例如樹(shù)脂粉末等，在生產(chǎn)、保存過(guò)程中很需要對(duì)其濕度進(jìn)行監(jiān)控。在本實(shí)用新型中，濕度傳感器的檢測(cè)引腳即為探針，可以深入到高分子復(fù)合材料粉末(如環(huán)氧樹(shù)脂粉末)中，來(lái)檢測(cè)其中的濕度情況。本實(shí)用新型除了能夠檢測(cè)檢測(cè)高分子復(fù)合材料粉末的濕度，還可以檢測(cè)高分子復(fù)合材料加工車(chē)間的廢氣的濕度，即將本實(shí)用新型的電路置于具有加工車(chē)間廢氣的空間內(nèi)，從而檢測(cè)其濕度情況。需要說(shuō)明的是，圖2中濕度傳感器左側(cè)的部分是用于提供電壓輸入的矩形波發(fā)生電路，可以產(chǎn)生一定頻率和幅值的振蕩信號(hào)，作為濕度傳感器的工作電壓。實(shí)際上濕度傳感器中用于與高分子復(fù)合材料粉末接觸的是檢測(cè)引腳。在使用如圖2所示的電路結(jié)構(gòu)圖的情況下，為了確定回歸模型，以檢測(cè)車(chē)間廢氣的相對(duì)濕度為例，在溫度為14℃至18℃時(shí)，測(cè)得了如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：編號(hào)相對(duì)濕度/含水百分比％測(cè)量信號(hào)輸出端電壓/V12.69941.3623.09281.3438.45992.8549.64912.55513.37872.88614.94253.15715.47343.18817.92452.60919.61722.561022.5492.611124.06952.551225.94462.541327.87722.531435.50142.56根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，通過(guò)四次多項(xiàng)式擬合，得到如圖3所示的曲線(xiàn)。根據(jù)圖3的曲線(xiàn)，即可將最終輸出的電壓值對(duì)應(yīng)的濕度值。進(jìn)一步得到含水百分比的過(guò)程可以為：先計(jì)算含水量很高的氣體具有的電壓值作為基準(zhǔn)值，然后測(cè)量電壓值，將電壓值除以基準(zhǔn)值，即可得到含水百分比的值。含水量較高的標(biāo)準(zhǔn)可以是，當(dāng)電壓持續(xù)升高時(shí)，含水量收斂到某一個(gè)值，或者當(dāng)電壓升高預(yù)定的幅度時(shí)，含水量升高的幅度在某一閾值范圍內(nèi)，即可認(rèn)為含水量達(dá)到了很高的值。具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：電壓跟隨器11包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第一LM324芯片U1，其中，第一電阻R1的第一端與第一LM324芯片U1的電源輸入端以及5V電源連接，第一電阻R1的第二端與第一LM324芯片U1的正輸入端連接；第二電阻R2的第一端與第一LM324芯片U1的正輸入端連接，第二電阻R2的第二端接地；第一LM324芯片U1的負(fù)輸入端與第一LM324芯片U1的輸出端連接，第一LM324芯片U1的輸出端作為電壓跟隨器11的輸出端。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：矩形波發(fā)生電路12包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容C1、第二電容C2以及第二LM324芯片U2，其中，第三電阻R3的第一端作為矩形波發(fā)生電路12的信號(hào)輸入端與電壓跟隨器11的輸出端連接，第三電阻R3的第二端與第二LM324芯片U2的正輸入端連接，第一電容C1的第一端與第三電阻R3的第一端連接，第一電容C1的第二端與第二LM324芯片U2的負(fù)輸入端連接，第五電阻R5的第一端與第二LM324芯片U2的負(fù)輸入端連接，第五電阻R5的第二端與第六電阻R6的第一端連接，第四電阻R4的第一端與第三電阻R3的第二端連接，第四電阻R4的第二端與第六電阻R6的第一端連接，第六電阻R6的第二端作為矩形波發(fā)生電路12的信號(hào)輸出端。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：對(duì)數(shù)變換電路14包括第三LM324芯片U3、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第七電阻R7以及第三電容C3，其中，第三LM324芯片U3的負(fù)輸入端作為對(duì)數(shù)變換電路14的信號(hào)輸入端，第三LM324芯片U3的正輸入端與第一LM324芯片U1的輸出端連接，第一二極管D1的正極與第三LM324芯片U3的輸出端連接，第一二極管D1的負(fù)極與第三LM324芯片U3的負(fù)輸入端連接，第二二極管D2的負(fù)極與第三LM324芯片U3的輸出端連接，第三二極管D3的正極與第三電容C3的第一端連接，第三電容C3的第二端與第三LM324芯片U3的正輸入端連接，第三二極管D3的正極與第三LM324芯片U3的負(fù)輸入端連接，第三二極管D3的負(fù)極與第七電阻R7的第一端連接，第七電阻R7的第二端與第二二極管D2的正極連接，第三電容C3的第二端作為對(duì)數(shù)變換電路14的信號(hào)輸出端。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至三之一相同。具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是：運(yùn)算放大器為第四LM324芯片，濕度補(bǔ)償電路為電位器。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3