智能化多路分布式湿温仪实验研究

　　随着电子技术的迅速发展及计算机技术的日益普及，自动检测技术在大区域集散分布监测点的应用极为广泛，如大型粮仓中粮温与水份的检测，棉库中棉温与湿度的测量以及区域性森林防火，文物展览室防盗等均需要全方位多层次设置监测点，传统的方法是人工到现场逐点检测或查看。这不仅费时费事，效率低，而且容易漏检和误检。为此，本文以多路湿温仪为例介绍以M03一51单片机为核心构成的多路分布式巡检装置。该装置检测点可达128路，其中模拟信号输入量和数字信号输入量各占以路，各路信号的检测与显示均通过编程确定，通道号与结果可同步显示，能够做到自动实时检测，检测结果准确直观，可以克服上述传统检测方法带来的许多缺点。

　　一、测量原理

　　在粮管部门，必须保证粮仓中存粮千燥通风，温度适宜，避免霉坏变质。若屯粮水份较大，温度较高，则易发生霉变。为此，需对屯粮温度和水份经常巡查，以便发现问题及时处理。实践证明:粮食的含水量与导电率成正比，含水量愈大，导电率越高，电阻值愈小。探头结构如图1所示，其内部含有电阻温度计和水份传感器，两者融为一体，共轴同心。设位于中间的电阻温度计的直径为d，它与外壳之间构成一直管形空腔，外壳侧面对称开有两个斜口槽，旋转探头，粮食便从此槽进入空腔。空腔两端设有电极，可用来测量它内部粮样水份，设空腔外径为D，长度为L，粮食的电阻率为P，水份为己，则探头内粮样阻值为:

　　在一定范围内，电阻率p与粮食水份成反比，设p二脚己，则有:

　　式中K值与粮样品质有关，所以探头内粮食阻值发生变化时，就意味着其含水量也发生了相应变化，通过测量粮样阻值，经过变换处理，将其转化为电压信号，就可用微机测出它的水分。

　　一般屯粮表层的温度与环温相同，而与内层温度有一定差异。对一座百吨级的大型粮仓进行勘查，需对表层以下多点分层取样检测。设在三维空间。内需查”个点，点间距为二，则在。任，域内，可探查的存粮体积为:.

　　设ooC时传感器的阻值为丑。，温度系数为“，则在常温条件下，温度为才时，传感器的阻值为:

　　这样实现”个点的静态自动巡检，只要设置。个探测传感器即可。这。个探测器联成一个局域网，可采用多层总线结构形式分布，通过多路模拟开关联网，将各检测点的瞬态参数(即温度与水分)经禅片机处理送R人M区暂存或通过LED直接提供给用户。

　　二、硬件结构

　　本装置硬件结构原理如图2所示，主要由8031最小系统，人/D转换电路，8255接口电路，键盘/LED显示器电路、信号采集与放大电路等部分构成。