JPS5942825B2 - Digital ventilated wet/dry bulb hygrometer - Google Patents
Digital ventilated wet/dry bulb hygrometerInfo
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- JPS5942825B2 JPS5942825B2 JP424278A JP424278A JPS5942825B2 JP S5942825 B2 JPS5942825 B2 JP S5942825B2 JP 424278 A JP424278 A JP 424278A JP 424278 A JP424278 A JP 424278A JP S5942825 B2 JPS5942825 B2 JP S5942825B2
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は精度や信頼性が周知の通風乾湿球湿度計と同程
度であり、しかも相対湿度の連続記録、自動制御、デジ
タル表示、デジタル処理などを直接的に行い得る様にし
たデジタル式通風乾湿球湿度計に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The accuracy and reliability of the present invention are comparable to those of well-known ventilated wet/dry bulb hygrometers, and furthermore, it is capable of continuous relative humidity recording, automatic control, digital display, digital processing, etc. The present invention relates to a digital ventilated wet and dry bulb hygrometer.
周知の様に通風乾湿球湿度計は精度や信頼性が高いがそ
のまゝでは相対湿度の連続記録、自動制御、データのデ
ジタル表示やディジタル処理などには利用することがで
きず、一部にブリッジ方式を採用して連続記録や自動制
御などに使用できるものもあるがデータの直接的なデジ
タル処理に不都合なばかりでなく、使用目的が特定され
るので一般的でない。As is well known, ventilation wet-bulb hygrometers have high accuracy and reliability, but they cannot be used as they are for continuous recording of relative humidity, automatic control, digital display of data, digital processing, etc. There are some bridge systems that can be used for continuous recording or automatic control, but they are not only inconvenient for direct digital processing of data, but also because the purpose of use is specified, so they are not common.
一方、電気抵抗を使用した電気抵抗式湿度計は連続記録
や自動制御及びデータの直接的なデジタル表示やデジタ
ル処理をすることができるが、精度や信頼性において通
風乾湿球湿度計より著しく劣り、しかも感湿素子が短期
間で劣化するので頻繁に交換しなければならない。本発
明は上記に鑑み提案されたもので、比較的高精度で測定
できる通風乾湿球湿度計をデジタル化する様にしたもの
である。即ち、使用温度及び湿度を限定すれば乾湿化が
温度に対して無関係であつて相対湿度のみの関数になる
ことに着目し、サーミスタ素子を用いたリニヤライザ回
路によつて温度対出力電圧特性を直線に補正し、補正し
た出力を演算回路により乾湿比の計算、相対湿度変換な
ど行つて相対湿度を直接的にデジタル表示させるように
したものである。以下に本発明を図示の実施例について
説明すると、筒状ケース1の内部には風洞2を形成し、
該風洞2の一端にプロアモータ3を設け、該プロアモー
タ3を駆動したとき外気が風洞2を通過する。On the other hand, electrical resistance hygrometers that use electrical resistance are capable of continuous recording, automatic control, and direct digital display and processing of data, but are significantly inferior to ventilated wet-bulb hygrometers in terms of accuracy and reliability. Moreover, the moisture sensing element deteriorates in a short period of time, so it must be replaced frequently. The present invention has been proposed in view of the above, and is a digitalized ventilation wet/dry bulb hygrometer that can measure with relatively high accuracy. In other words, by focusing on the fact that if the operating temperature and humidity are limited, dry-humidification is independent of temperature and becomes a function only of relative humidity, a linearizer circuit using a thermistor element is used to linearize the temperature vs. output voltage characteristic. The corrected output is used to calculate the dry/wet ratio, convert relative humidity, etc. using an arithmetic circuit, and the relative humidity is directly displayed digitally. The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. A wind tunnel 2 is formed inside a cylindrical case 1,
A pro-ar motor 3 is provided at one end of the wind tunnel 2, and when the pro-ar motor 3 is driven, outside air passes through the wind tunnel 2.
風洞2には同一規格の湿球用サーミスタ素子4と軟球用
サーミスタ素子5とを位置させ、湿球用サーミスタ素子
4の全面を包囲した含水シート6(例えばガーゼ布)の
下端を水貯留器□に浸漬して湿度検知用乾湿球部8を構
成する。含水シート6には水貯留器7の水が毛細管現象
により常に浸み込んでいるので、風洞2を外気が通過す
ると各サーミスタ素子4,5は異なつた抵坑値を示す。In the wind tunnel 2, a wet bulb thermistor element 4 and a soft bulb thermistor element 5 of the same standard are placed. The wet and dry bulb section 8 for detecting humidity is constructed by immersing the bulb in the water. Since the water in the water reservoir 7 constantly permeates into the water-containing sheet 6 by capillary action, when outside air passes through the wind tunnel 2, each thermistor element 4, 5 exhibits a different resistance value.
なお第1図において各サーミスタ素子4,5は取付端子
9を介してリード線10に接続され、該リード線10の
先端のコネクタ11により他の電気回路に接続するので
ある。各サーミスタ素子の代りに熱電対、ダイオードや
トランジスタなどを使用することもできる。第2図は本
発明の回路構成図を示すもので、概略すると前記した2
個のサーミスタ素子の温度対抵抗特性を直線的に補正す
るリニアライザ回路12と、湿球用サーミスタ素子4の
湿球温度(θw)及び乾球用サーミスタ素子5の乾球温
度(θD)に比例するリニアライザ回路12からの両出
力電圧を入力として乾湿球Q(但しQ−(θッ一C)/
(θo−C)で、Cは定数)を計算する演算回路13と
、上記乾湿比(Q)に比例する演算回路13の出力電圧
を入力として相対湿度に比例する出力電圧に変換する相
対湿度変換回路14と、該相対湿度変換回路14からの
アナログ出力電圧をデジタル変換するA−Dコンバータ
回路15と、該A−Dコンバータ回路15からのパルス
出力を計算してデジタル表示する表示部16とからなる
。In FIG. 1, each thermistor element 4, 5 is connected to a lead wire 10 via a mounting terminal 9, and is connected to another electric circuit through a connector 11 at the tip of the lead wire 10. Thermocouples, diodes, transistors, etc. can also be used in place of each thermistor element. FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of the present invention, and can be summarized as follows.
A linearizer circuit 12 linearly corrects the temperature vs. resistance characteristics of the thermistor elements, and the temperature is proportional to the wet bulb temperature (θw) of the wet bulb thermistor element 4 and the dry bulb temperature (θD) of the dry bulb thermistor element 5. With both output voltages from the linearizer circuit 12 as input, the dry and wet bulb Q (however, Q-(θ-C)/
(θo-C), where C is a constant), and relative humidity conversion that converts the output voltage of the arithmetic circuit 13 proportional to the dry/wet ratio (Q) into an output voltage proportional to the relative humidity. A circuit 14, an A-D converter circuit 15 that digitally converts the analog output voltage from the relative humidity conversion circuit 14, and a display section 16 that calculates and digitally displays the pulse output from the A-D converter circuit 15. Become.
リニアライザ回路12は湿球部17と乾球部18とを有
し、湿球部17は直列に接続した抵抗Rl,R2の中間
点aに、抵抗R5と湿球用サーミスタ素子4とを直列に
して抵抗R6を並列にした回路の一端を接続し、該回路
の他端を演算増巾器A1と可変抵抗VRWとの並列回路
に接続して構成する。また乾球部18は直列に接続した
抵抗R3,R4の中間点bに、抵抗R7と乾球用サーミ
スタ素子5とを直列にして抵抗R8を並列にした回路の
一端を接続し、該回路の他端を演算増巾器A2と可変抵
抗ROとの並列回路に接続して構成する。上記したリニ
アライザ回路12において、両サーミスタ素子4,5に
よる温度測定方法について〜説明すると、絶対温度をT
( K)、基準温度をTO(0K)、湿球用サーミスタ
素子4の抵抗をRw(T)、乾球用サーミスタ素子5の
抵抗をRD(T)、各サーミスタ定数をB(0K)、基
準温度における各サーミスタ4,5の抵抗をR。The linearizer circuit 12 has a wet bulb section 17 and a dry bulb section 18, and the wet bulb section 17 has a resistor R5 and a wet bulb thermistor element 4 connected in series to a midpoint a between resistors Rl and R2 connected in series. One end of the circuit in which the resistor R6 is connected in parallel is connected, and the other end of the circuit is connected to a parallel circuit of the operational amplifier A1 and the variable resistor VRW. In addition, the dry bulb section 18 connects one end of a circuit in which the resistor R7 and the dry bulb thermistor element 5 are connected in series and the resistor R8 is connected in parallel to the midpoint b between the resistors R3 and R4 connected in series. The other end is connected to a parallel circuit of an operational amplifier A2 and a variable resistor RO. In the linearizer circuit 12 described above, the temperature measurement method using both thermistor elements 4 and 5 will be explained.
(K), the reference temperature is TO (0K), the resistance of the wet bulb thermistor element 4 is Rw (T), the resistance of the dry bulb thermistor element 5 is RD (T), each thermistor constant is B (0K), the reference R is the resistance of each thermistor 4, 5 at the temperature.
w,ROOとすると、で与えられるので、R5=ARO
w,R6−BROw,R7−A5R′00,R8−b′
R′00とすると、基準温度を同一とすればR。Let w,ROO be given by, so R5=ARO
w, R6-BROw, R7-A5R'00, R8-b'
If R'00 is assumed, then R if the reference temperature is the same.
w=WOO=ROとなるから、抵抗R5,R6Rwの合
成抵抗Rはとなる。Since w=WOO=RO, the combined resistance R of the resistors R5 and R6Rw becomes.
一方、第2図においてa点、b点の電圧を各々Ei,E
i/とし、これを等しい電圧とすると、Tに0K)にお
ける演算増巾器A1の出力w(T)はであり、TO(・
K)における演算増巾器A1の出力Vw(TO)はで与
えられる。On the other hand, in Fig. 2, the voltages at points a and b are Ei and E, respectively.
i/, and assuming that this is an equal voltage, the output w(T) of the operational amplifier A1 at T=0K is, and TO(・
The output Vw(TO) of the operational amplifier A1 at K) is given by:
上記した(3)、(4)式から が成立する。From equations (3) and (4) above, holds true.
上記(5)式が温度変化に対して直線性を有するために
はでなければならない。In order for the above equation (5) to have linearity with respect to temperature change, the following must be true.
(5)式の係数A,bを求めるため とおき、連立方程式を解くと が成立する。To find the coefficients A and b of equation (5) Then, when solving the simultaneous equations, holds true.
上記(8)式からA,bの値を求めて抵抗R5,R6の
値を決定する。The values of A and b are obtained from the above equation (8) to determine the values of the resistors R5 and R6.
上記した計算は湿球部17における抵抗R,,R6の値
を決定するためのものであるが、乾球部18においても
全く同様の計算を行い、a″,b′を求めて抵抗R7,
R8の値を決定する。The calculations described above are for determining the values of the resistances R, , R6 in the wet bulb section 17, but the exact same calculations are performed for the dry bulb section 18 to determine a'', b' and the resistances R7, R6.
Determine the value of R8.
上記の様にして各抵抗R5,R6,R7の値を決定し、
リニアライザ回路を構成する。なお、抗Rl,R2及び
R3,R4は適当な入電圧El,Ei′を得るように適
宜に値を定めるものであり、また各可変抵抗VRW,R
Dは基準温度T。Determine the value of each resistor R5, R6, R7 as above,
Configure a linearizer circuit. Note that resistors Rl, R2 and R3, R4 are determined to have appropriate values to obtain appropriate input voltages El, Ei', and each variable resistor VRW, R
D is the reference temperature T.
(0K)におけるリニアライザ回路12の各出力w(T
O),VO(TO)が最大出力の下程度となるような抵
抗値に設定するのである。上記の様に構成したリニアラ
イザ回路12によると、各サーミスタ素子における温度
対出力電圧特性は直線となる。そして一定の温度範囲、
被測定相対湿度範囲を限定すると、乾湿比(Q)は温度
はほマ無関係な値どなつて表われ、しかも一定の誤差範
囲内で乾湿比と相対湿度とが対応することになる。した
がつて乾湿比(Q)を求めると相対湿度を測定できるこ
とになる。Each output w(T
The resistance values are set so that O) and VO(TO) are approximately below the maximum output. According to the linearizer circuit 12 configured as described above, the temperature versus output voltage characteristic of each thermistor element becomes a straight line. and a certain temperature range,
If the relative humidity range to be measured is limited, the dry-wet ratio (Q) will appear as a value that is almost independent of temperature, and moreover, the dry-wet ratio and relative humidity will correspond within a certain error range. Therefore, by determining the wet/dry ratio (Q), the relative humidity can be measured.
演算回路13は上記した乾湿比(Q)を計算するもので
、リニアライザ回路12とは湿球部17のスイツチS1
及び乾球部18のスイツチS2で接続され、湿球温度(
θw)及び乾球温度(θ。The arithmetic circuit 13 calculates the dry-wet ratio (Q) described above, and the linearizer circuit 12 is connected to the switch S1 of the wet bulb section 17.
and the wet bulb temperature (
θw) and dry bulb temperature (θ.
)にそれぞれ比例する電圧V (T),V (T)がス
イWDツチSl,S2を通じて印加される。) are applied through the switch WDs Sl and S2, respectively, voltages V (T) and V (T) that are proportional to the voltages V (T) and V (T), respectively.
そして演算回路13の半固定ポリームRCl,RC2が
乾湿比を計算する場合の定数Cに比例する電圧を設定し
、設定された定数Cによつて各演算増巾器A3A4がθ
ッ一C及びθ。−Cを演算し、この演算した結果を割算
器A8に印加して乾湿比を演算する。したがつて割算器
A5の出力電圧は乾湿比(Q)に比例した値となり、こ
の値により乾湿比と相対湿度とが温度とは無関係に1対
1と対応を示すことになる。そして割算器A5からの乾
湿比に比例した出力電圧はそのま\演算回路13の出力
であつて、この出力電圧は次の相対湿度変換回路14に
印加される。この相対湿度変換回路14はダイオードや
演算増巾器などからなり、演算回路13から印加される
乾湿比に比例した電圧を被測定相対湿度に比例した電圧
に変換するものである。Then, the semi-fixed polymers RCl and RC2 of the arithmetic circuit 13 set a voltage proportional to a constant C when calculating the dry/wet ratio, and each arithmetic amplifier A3A4 is set to θ by the set constant C.
C and θ. -C is calculated, and the calculated result is applied to the divider A8 to calculate the wet/dry ratio. Therefore, the output voltage of the divider A5 is a value proportional to the dry-wet ratio (Q), and this value indicates a one-to-one correspondence between the dry-wet ratio and the relative humidity, regardless of temperature. The output voltage proportional to the dry/wet ratio from the divider A5 is directly the output of the arithmetic circuit 13, and this output voltage is applied to the next relative humidity conversion circuit 14. The relative humidity conversion circuit 14 is composed of a diode, an arithmetic amplifier, etc., and converts a voltage proportional to the dry/wet ratio applied from the arithmetic circuit 13 to a voltage proportional to the relative humidity to be measured.
またこの相対湿度変換回路においては上記変換特性の直
線性を再補正するとともに、相対湿度を求めるための水
蒸気圧との誤差の補正、及び湿球温度が凍結した場合の
誤差を補正して測定値の精度を高めるのである。相対湿
度変換回路14の出力はA−Dコンバータ回路15に印
加されてA−D変換され、表示部16に印加されて内部
のカウンタ回路により直接的なデジタル表示をしたり、
或いは電子計算機等のオンライン入力として直接使用で
きるのである。In addition, this relative humidity conversion circuit re-corrects the linearity of the above-mentioned conversion characteristics, and also corrects the error with the water vapor pressure to determine the relative humidity, and corrects the error when the wet bulb temperature freezes to obtain the measured value. This increases the accuracy of The output of the relative humidity conversion circuit 14 is applied to an A-D converter circuit 15 for A-D conversion, and applied to a display section 16 for direct digital display by an internal counter circuit.
Alternatively, it can be used directly as online input to a computer or the like.
以上で明らかな様に本発明によれば、同一規格の湿球用
サーミスタ素子と乾球用サーミスタ素子とを用いたリニ
アライザ回路によつて温度対出力特性を直線に補正し、
補正した出力を演算回路により乾湿比の計算、相対湿度
変換などを行つて直接的にデジタル表示させるようにし
たものである。そしてリニアライザ回路はあらかじめサ
ーミスタ素子定数により、設計段階において単に2個の
固定抵抗値を計算するだけでよく、また同一規格のサー
ミスタ素子は素子の互換性を有し、広い範囲で高精度に
補正することがで,きる。また本発明におけるリニアラ
イザ回路は補正精度、安定性、調整操作の簡易化及び部
品数の少ないことによる経済性などに関して格段にすぐ
れ、かつ測定値を直接連続記録、自動制御したり或いは
デジタル表示やデジタル処理することもでき、実用的価
値の高いものである。As is clear from the above, according to the present invention, the temperature vs. output characteristic is linearly corrected by a linearizer circuit using a wet bulb thermistor element and a dry bulb thermistor element of the same standard.
The corrected output is used to calculate the dry/wet ratio, convert relative humidity, etc. using an arithmetic circuit, and is then directly displayed digitally. In addition, the linearizer circuit only needs to calculate two fixed resistance values at the design stage based on the thermistor element constants in advance, and thermistor elements of the same standard are compatible and can be compensated with high precision over a wide range. be able to. In addition, the linearizer circuit of the present invention is extremely superior in terms of correction accuracy, stability, simplification of adjustment operations, and economy due to the small number of parts, and is capable of direct continuous recording of measured values, automatic control, digital display, It can also be processed and has high practical value.
図面は本発明の実施例を示すもので第1図は乾湿球部の
概略斜視図、第2図は回路構成図である。
2・・・・・・風洞、4・・・・・・湿球用サーミスタ
素子、5・・・...乾球用サーミスタ素子、8・・・
・・・湿度検知用乾湿球音1S.12・・・・・・リニ
アライザ回路、13・・・・・・演舞回路、14・・・
・・・相対湿度変換回路、15・・・・・・A−Dコン
バータ回路、16・・・・・・表示部。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic perspective view of a wet/dry bulb section, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram. 2...Wind tunnel, 4...Wet bulb thermistor element, 5... .. .. Dry bulb thermistor element, 8...
...Wet and dry bulb sound for humidity detection 1S. 12... Linearizer circuit, 13... Performance circuit, 14...
... Relative humidity conversion circuit, 15 ... A-D converter circuit, 16 ... Display section.
Claims (1)
素子と乾球用サーミスタ素子とを位置させた湿度検知用
乾湿球部と、上記両サーミスタ素子の温度対抵抗特性を
直線に補正するため各サーミスタ素子毎に1個の演算増
巾器と該演算増巾器の入力に2個の固定抵抗とサーミス
タ素子との直並列回路を有する湿球部と乾球部とを設け
たリニヤライザ回路と、両サーミスタ素子からの温度に
比例したリニヤライザ回路の出力電圧を入力として乾湿
比を計算する演算回路と、乾湿比に比例した出力電圧を
被測定相対湿度に比例した電圧に変換する相対湿度変換
回路と、相対湿度に比例した出力電圧をデジタル変換す
るA・Dコンバータ回路と、デジタル表示する表示部と
からなることを特徴とするデジタル式通風乾湿球湿度計
。1. A wet/dry bulb part for humidity detection in which a wet bulb thermistor element and a dry bulb thermistor element of the same standard are placed in a wind tunnel through which outside air passes, and a linearizer circuit including one operational amplifier for each thermistor element, and a wet bulb section and a dry bulb section each having a series-parallel circuit of two fixed resistors and the thermistor element at the input of the operational amplifier; An arithmetic circuit that calculates the dry/wet ratio by inputting the output voltage of the linearizer circuit proportional to the temperature from both thermistor elements, and a relative humidity conversion circuit that converts the output voltage proportional to the dry/wet ratio into a voltage proportional to the relative humidity to be measured. A digital ventilated wet/dry bulb hygrometer comprising an A/D converter circuit that digitally converts an output voltage proportional to relative humidity, and a display section that displays digitally.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424278A JPS5942825B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Digital ventilated wet/dry bulb hygrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424278A JPS5942825B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Digital ventilated wet/dry bulb hygrometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5498283A JPS5498283A (en) | 1979-08-03 |
| JPS5942825B2 true JPS5942825B2 (en) | 1984-10-17 |
Family
ID=11579068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP424278A Expired JPS5942825B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Digital ventilated wet/dry bulb hygrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942825B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56117156A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-14 | Kanagawaken | Psychrometric device |
| JPH01158953U (en) * | 1987-12-10 | 1989-11-02 |
-
1978
- 1978-01-20 JP JP424278A patent/JPS5942825B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5498283A (en) | 1979-08-03 |
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