本实用新型涉及温压湿测量技术领域，具体为一种机载集成一体式温压湿探头装置。
背景技术：
在大自然与人类社会活动中，温度、湿度和压力这三个要素与人们的生活密切相关，一般通过传感器对这三个要素进行探测，温湿度传感器是传感器中的一种，是把空气中的温湿度通过一定检测装置，测量到温湿度后，按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，用以满足用户需求，由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温湿度一体的传感器就会相应产生，温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。
在通过无人机及各种高空探测设备进行高空测量时，由于目前国内同类产品集成度低，只能测量温度、湿度要素，而不能测量气压要素，另外其测量范围小，无法测量低温环境，以及精度不高，响应时间慢，滞后性高。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种机载集成一体式温压湿探头装置，解决了目前国内同类产品集成度低，只能测量温度、湿度要素，而不能测量气压要素，另外其测量范围小，无法测量低温环境，以及精度不高，响应时间慢，滞后性高的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种机载集成一体式温压湿探头装置，包括外筒和内筒，所述内筒左侧的外表面固定连接有外螺纹，所述外筒内壁的右侧通过内螺纹与内筒左侧的表面螺纹连接，所述外筒的内部且位于内筒的左侧固定连接有温压湿集成探头，所述温压湿集成探头包括温度敏感元件、湿度敏感元件和气压敏感元件，所述外筒表面的左侧开设有长孔，所述外筒与内筒的形状均为圆柱形，所述外筒与内筒均采用玻璃钢制成，所述温度敏感元件为双路热敏电阻，所述湿度敏感元件为单路湿敏电容，所述气压敏感元件为单路硅压阻。
优选的，所述内筒的右侧固定连接有数据线连接头，所述温度敏感元件的输出端与总采集板mcu的输入端连接。
优选的，所述湿度敏感元件的输出端与总采集板mcu的输入端连接，所述气压敏感元件的输出端与总采集板mcu的输入端连接。
优选的，所述总采集板mcu的输入端与电源管理单元的输出端电性连接，所述总采集板mcu的输入端与监控电路的输出端连接。
优选的，所述总采集板mcu的输入端与uart接口的输出端连接。
优选的，所述总采集板mcu的输出端与计算机的输入端连接。
有益效果
本实用新型提供了一种机载集成一体式温压湿探头装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该机载集成一体式温压湿探头装置，通过外筒内壁的右侧通过内螺纹与内筒左侧的表面螺纹连接，外筒的内部且位于内筒的左侧固定连接有温压湿集成探头，温压湿集成探头包括温度敏感元件、湿度敏感元件和气压敏感元件，外筒表面的左侧开设有长孔，外筒与内筒的形状均为圆柱形，外筒与内筒均采用玻璃钢制成，温压湿传感器集成探头集成了高精度的温度、湿度和气压敏感元件，可测量温度、湿度和气压这三种要素，且该探头材质采用玻璃钢制成，质量轻，强度高，耐腐蚀性能好。
(2)、该机载集成一体式温压湿探头装置，通过温度敏感元件为双路热敏电阻，湿度敏感元件为单路湿敏电容，气压敏感元件为单路硅压阻，使得该探头具有测量范围大，响应时间块、采样速率块，滞后性低、功耗低等特点，适配无人机及各种高空探测设备，也可应用于各种工业现场测量、办公室、超市、档案室、生产车间、仓库、机房和工地等测量的场合。
附图说明
图1为本实用新型结构的立体图；
图2为本实用新型外筒结构的剖视图；
图3为本实用新型内筒结构的剖视图；
图4为本实用新型系统的结构原理框图。
图中：1外筒、2内筒、3外螺纹、4温压湿集成探头、41温度敏感元件、42湿度敏感元件、43气压敏感元件、5长孔、6数据线连接头、7总采集板mcu、8电源管理单元、9监控电路、10uart接口、11计算机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种机载集成一体式温压湿探头装置，包括外筒1和内筒2，该探头为直径80mm，壁厚2.5mm，长度为330mm的圆筒，内筒2的右侧固定连接有数据线连接头6，温度敏感元件41的输出端与总采集板mcu7的输入端连接，mcu是探空模块的控制核心，它完成敏感元件的测量控制、数据转换和数据传输，mcu的型号为80c52，总采集板mcu7的输出端与计算机11的输入端连接，通过计算机11可以把测量的结果进行显示，总采集板mcu7的输入端与uart接口10的输出端连接，总采集板mcu7的输入端与电源管理单元8的输出端电性连接，电源管理单元8的型号为spx3819m5-3.3，该设备采用dc 5v(4.5v-5.5v)进行整机供电，电源管理单元8就是一个负责稳定电压变化的电路，可以将处于一定范围的输入电压转换为基本稳定的输出电压，同时还可以将一种输入电压转换为多种不同的输出电压，以满足电路中不同电子元器件的工作电压的需求，总采集板mcu7的输入端与监控电路9的输出端连接，通过监控电路9对电压和温度进行监测，采用高精密度电阻分压监控器电路模块设计，内筒2左侧的外表面固定连接有外螺纹3，外筒1内壁的右侧通过内螺纹与内筒2左侧的表面螺纹连接，外筒1的内部且位于内筒2的左侧固定连接有温压湿集成探头4，温压湿集成探头4包括温度敏感元件41、湿度敏感元件42和气压敏感元件43，温度敏感元件41的类型为热敏电阻，湿度敏感元件42的类型为湿敏电容，气压敏感元件43的类型为硅压阻，湿度敏感元件42的输出端与总采集板mcu7的输入端连接，气压敏感元件43的输出端与总采集板mcu7的输入端连接，外筒1表面的左侧开设有长孔5，长孔5的数量为四个，尺寸为35x55mm，便于温、湿传感器的通风测量，外筒1与内筒2的形状均为圆柱形，外筒1与内筒2均采用玻璃钢制成，其相对密度在1.5-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过了碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，同时耐腐蚀性能好，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力，温度敏感元件41为双路热敏电阻，温度传感器选用小体积(目的是为了减小敏感元件的滞后性)、高精度和高灵敏度的热敏电阻，同时进行防辐射涂层处理(消除长波辐射和大部分短波辐射)，最大程度地消除影响采集精度的不利因素，由于采用热敏电阻感应温度的方案，则把对温度的测量转化为对阻值的测量，利用温度传感器“温度-电阻”特性曲线，把对温度的测量转换为对电阻的测量，湿度敏感元件42为单路湿敏电容，湿度敏感元件42主要采用吸湿法的敏感元件高分子薄膜湿敏电容，利用湿敏电容“湿度-电容”特性，把对湿度的测量转化为对容值的测量，气压敏感元件43为单路硅压阻，气压敏感元件43是在硅平膜片上采用集成工艺，在膜片适当位置扩散4个半导体应变电阻r1-r4，并将它接成平衡电桥，其工作原理是介质的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，通过辅以相关电路检测这一变化，并将其转换为一个对应于这个压力的标准信号。
使用时，外筒1的内壁通过内螺纹与内筒2外表面的外螺纹3进行连接，使得外筒1与内筒2连接在一起，温压湿集成探头采用双路热敏电阻温度、单路湿敏电容湿度和单路硅压阻气压及采集电路组成，测量时，温度敏感元件41通过电阻分压网络将电阻的测量转换为电压的测量，通过高精度a/d转换器测量出分压后的电压值，经转换后最终得到温度测量值，同时湿度敏感元件42容值的变化将引起“多谐振动器”输出频率的变化，这就实现了将对“湿度”的测量转换为“频率”的测量，对于测量频率，可以通过定时器的“捕获”通道，由硬件自动测量出信号的周期，经过转换即可得到相应的信号频率值，进而计算得出湿度值，对气压进行测量时，可使用气压传感器模块，该气压传感器模块把气压敏感元件43和相关采集电路集成为一体，并对外提供数字通信接口，直接输出采集完成后的数字化压力值，总采集板mcu7是探空模块的控制核心，它完成温度敏感元件41、湿度敏感元件42和气压敏感元件43的测量控制、数据转换和数据传输，最后通过uart接口10传送rs232芯片输出(232电平)，模块实时完成温度、湿度和气压三要素的测量，测量数据通过数字接口可发送至计算机11上。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种机载集成一体式温压湿探头装置，包括外筒(1)和内筒(2)，所述内筒(2)左侧的外表面固定连接有外螺纹(3)，其特征在于：所述外筒(1)内壁的右侧通过内螺纹与内筒(2)左侧的表面螺纹连接，所述外筒(1)的内部且位于内筒(2)的左侧固定连接有温压湿集成探头(4)，所述温压湿集成探头(4)包括温度敏感元件(41)、湿度敏感元件(42)和气压敏感元件(43)，所述外筒(1)表面的左侧开设有长孔(5)，所述外筒(1)与内筒(2)的形状均为圆柱形，所述外筒(1)与内筒(2)均采用玻璃钢制成，所述温度敏感元件(41)为双路热敏电阻，所述湿度敏感元件(42)为单路湿敏电容，所述气压敏感元件(43)为单路硅压阻。
2.根据权利要求1所述的一种机载集成一体式温压湿探头装置，其特征在于：所述内筒(2)的右侧固定连接有数据线连接头(6)，所述温度敏感元件(41)的输出端与总采集板mcu(7)的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种机载集成一体式温压湿探头装置，其特征在于：所述湿度敏感元件(42)的输出端与总采集板mcu(7)的输入端连接，所述气压敏感元件(43)的输出端与总采集板mcu(7)的输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种机载集成一体式温压湿探头装置，其特征在于：所述总采集板mcu(7)的输入端与电源管理单元(8)的输出端电性连接，所述总采集板mcu(7)的输入端与监控电路(9)的输出端连接。
5.根据权利要求2所述的一种机载集成一体式温压湿探头装置，其特征在于：所述总采集板mcu(7)的输入端与uart接口(10)的输出端连接。
6.根据权利要求2所述的一种机载集成一体式温压湿探头装置，其特征在于：所述总采集板mcu(7)的输出端与计算机(11)的输入端连接。
技术总结