壁挂式温湿度变送器及自发热温湿度补偿方法

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——壁挂式温湿度变送器及自发热温湿度补偿方法。该专利由宝力马(苏州)传感技术有限公司申请，并于2018年2月9日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种壁挂式温湿度变送器及自发热温湿度补偿方法，属于传感器领域。

发明背景

温湿度变送器是一种直接测量当前环境下温度及湿度的仪器，被广泛地应用于工业、化工、船舶、电力、电子、家居、建筑等多个行业当中。壁挂式温湿度变送器作为温湿度变送器的一个分支，其采用壁挂的安装方式更加节省空间。现有壁挂式温湿度变送器由外壳、线路板、电源、温湿度传感器及其他元器件组成。由于是电子产品，变送器的内部元器件存在自发热现象，产品的功率越高，元器件自发热越严重，对温湿度传感器的影响越大，这对温湿度变送器来讲是不利的因素，因为温湿度变送器需要将被测环境温湿度准确测试出来，而产品自身温升会造成产品测量精度的下降。

目前，常用的减小元件自发热对测量真实值的影响方法有：一、在产品空间结构上，将温湿度传感器远离发热元件及在温湿度传感器周围构建隔离槽等方案，但由于温湿度传感器通常集中在变送器内部，且变送器在设计时体积会尽可能的小，构建隔离槽虽然能够有效避免发热元件通过线路板的热传递，但不能避免发热元件热辐射带来的测量误差;二、在软件上，温湿度变送器出厂后采用固定值补偿或在产品安装完成后现场校准产品补偿值，但这些方法无法完全避免自发热的影响，其造成的温度误差能够达到2℃左右，而湿度影响会超过5%RH。

例如，使用固定值补偿方式，其实是在变送器出厂时，厂家对其温湿度变送器的温湿度误差进行多次的测试，从多次的测试结果中找到经验值，并固化到变送器运算电路软件中。在出厂后实际现场使用时，温湿度变送器根据实测温湿度数值加上固定值作为最终值输出，以达到温湿度补偿的效果，但这种方式在产品内部元件发热与散热达到平衡时，最终测试值是正常的，但是如果在产品刚刚上电工作时，发热元件产生的热量未传递至温湿度传感器，产品的测量值就会产生较大的误差;若采用现场修改补偿值的方式，则需要专业人士，大大增加了用工成本及工作量;而且这些温湿度补偿方式无法实时的对温湿度进行补偿，非常不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种壁挂式温湿度变送器及自发热温湿度补偿方法，解决现有的壁挂式温湿度的自发热补偿方法的不足，其易于实现、稳定性高、动态性能好、能够实时地对温湿度进行补偿。

本发明所采取的技术方案为：壁挂式温湿度变送器，它包括安装在墙体上的底壳、设置在底壳内的PCB线路板，PCB线路板上设置有温湿度测量点，在该温湿度测量点处连接有温湿度传感器，PCB线路板上设置有发热元件、均匀分布的至少一个辅助测温点，每个辅助测温点处连接有一测温元件，温湿度测量点位于PCB线路板的发热元件所在一侧相对的另一侧，辅助测温点与发热元件及温湿度测量点之间均具有一定的距离。

进一步地，发热元件设置在PCB线路板的上部，温湿度测量点设置在PCB线路板的下部。温湿度测量点与发热元件分别设置在PCB线路板的相对的两个对角处。温湿度测量点与发热元件之间的距离大于30mm，与PCB线路板外边缘之间的距离大于2mm，该外边缘是指PCB线路板的与温湿度测量点的最近的一条外边缘。

辅助测温点与温湿度测量点之间的距离大于10mm，与发热元件之间的距离大于10mm。壁挂式温湿度变送器还包括上壳，该上壳与底壳连接并形成一腔体，PCB线路板设置在该腔体内。PCB线路板上还集成有处理器、通讯芯片、数据线接口，温湿度传感器和辅助温湿度传感器分别与处理器相连接，处理器、通讯芯片、数据线接口依次连接。

进一步地，上壳上设置有功能按键和显示屏，功能按键和显示屏分别与处理器相连接。

本发明所取得有益效果为：本发明壁挂式温湿度变送器及自发热温湿度补偿方法，采用增加辅助测温点的方式对温湿度进行补偿，能够实时的根据变送器当前的情况通过特定的算法实时计算温湿度补偿，大大提高了温湿度测量的实时性，其稳定性高、测试准确度高、动态性能好，且仅需在现有变送器上增加均匀分布的辅助测温点即可，易于实现。