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湿度传感器单片机应用指南

湿度传感器单片机应用指南
湿度传感器单片机应用指南

湿度传感器单片机应用指南

检测电路原理及说明(第二版)

一、 湿度传感器检测需要注意的问题

1、交流供电的问题:

高分子湿度传感器CHR01、CHR02系列为新一代复合型电阻型湿度敏感部件,其复阻抗与空气相对湿度成指数关系,直流阻抗(普通数字万用表测量)几乎为无穷大,等效电容相对来说比较大,与传统意义上的电阻有明显的区别,可以等效为电阻与电容的串联体。

由于湿度敏感元件本身需要空气中水分子参与膜中的离子导电,水分子为极性分子,如果直流电流一直存在的情况下,水分子会电离,并分解为H2与O2,从而影响导电与元件的寿命,所以通过传感器的电流必须为双向电流,即为交流电流。

2、检测频率

对湿度传感器而言,频率与阻抗之间存在一定的关系,数据表中的检测数据,是通过LCR电桥所测试出来的,(1KHz正弦波),对于测量20%--90%RH范围内,频率的变化(300 Hz—10K Hz)对传感器影响并不明显。

3、湿度传感器查表法及温度补偿说明

相对湿度是指在某一温度下,水蒸气的分压P与此温度下饱和水蒸气压P0之比,由于不同温度下,饱和水蒸气压是不同的,因此相对湿度是与温度存在必然的联系。

湿度传感器阻抗变化与温度的关系见规格书中的数据表(Z/RH/T),在实际应用中必须先检测实际的温度,然后通过A/D或频率算出此时湿度传感器的阻抗值,再对照数据表,按查表法求出此时的相对湿度。

如果湿度精度要求不是特别严格的情况,(从数据处理简易的法则来说),可以推算湿度传感器温度系数为-0.4%RH/℃,公式为:

H(t)=H (25℃) - 0.4*(t – 25)

例如,以实测阻抗按25℃的数据表读数,例如在35℃时读到的阻抗为30K,按25℃表格,相对湿度为60%RH,此时按公式计算的实际湿度应为56%RH。

4、实测校正及软件修正的问题

在通过单片机对湿度传感器进行实际采样应用时,需要通过实测修正数据,首先将传感器置于湿度发生装置中(例如恒温恒湿箱),进行实测AD 值或频率值,通过软件对显示值进行修正,此项修正基本上可以弥补频率变化以及数据取值等等所产生的误差。

最后的问题是在生产过程中,由于湿度传感器的原因或其他原因,总会遇到实际值与测量值之间存在误差的情况,在单片机功能允许的情况下,建议通过软件做最后的修正,主要采用跳线(JUMP)的方法对示值进行修正,安排一个IO,做加/减运算符号定义,其余2-4个IO,用于定义加/减的值,例如1,2,3,可以修正正负6%RH的示值偏差。

二、检测电路

单片机采集湿度传感器的方式可以采用RC阻容充放电法,动态A/D法,或通过模拟电路将湿度信号转换为电压信号后,再通过A/D法进行采集。以下着重讲一下第一,二种方法的原理参数设计

1、RC阻容充放电法

通过计算充电或放电时间进行测量。使用电容充放电电路如下图示,将测量湿度传感器等效为电阻RX进行充放电,通过测量充放电时间进行反推阻抗,可以测量电阻阻抗,通过读表可以检测相对湿度值。

示意图如下:

首先,置RB0为输出状态,RB1和RB2为输入状态,RB0输出高电平Vh(≥0.85VDD),通过湿敏电阻对C进行充电,根据电路理论,电容上的电压按一阶指数规律变化,

Uc(t) = Vh[1-exp(t/RxC)] (1)

在渡越时间Tmr后,Uc(t)由0V上升到RB2的输入高电平门槛电压VT (0.45VDD),RB2的输入状态也由低电平变为高电平,此时再将,RB0,RB2置为低电平,电容C上的电压通过RP,及RX和RB2快速放电。如此重复,进行充放电。

由式(1)知

Tmr = -Ln( 1-VT/Vh )* Rx * C (2)

由(2)知,只要测量Tmr,VT、Vh、C 为已知,可以计算出Rx,由于元件参数及温度漂移,VT、Vh、C的值很难精确计算,为解决此问题,我们可置RB1为高电平,Vh(≥0.85VDD),通过固定电阻R0对C进行充电,同理可知,电容上的电压Uc(t)由0V上升到RB2的输入高电平门槛电压VT的时间为Tcr:

Tcr = -Ln( 1-VT/Vh )* R0 * C (3)

将 (2)/ (3)可得:

Rx= (Tmr/ Tcr) R0 (4)

由(4)可知,只要测量Tmr与Tcr,R0为精密固定电阻,通过运算就可以计算Rx ,与其他因素无关。在RX测量后就可以查表计算相对湿度值

参数设计:

电阻R0与电容C的选择主要取决于需要的分辨率,与单片机周期等有关 电阻建议选择精密金属膜电阻,建议为60K---300K(1%)之间(取值与测量范围有关,取与Rxmax的1/2左右),电容的选择既要考虑到测量的灵敏度,又要考虑不使计数时间太长,具体考虑单片机的时钟频率等因素。

C≤-T/[RxmaxLn(1-VT/Vh)] T为计数器溢出时间,与分辨率有关

Rxmax 为最大阻抗值,(取200K--600K左右取值与测量范围有关)

建议电容C的容量在0.01uF到0.1uF间选择,电容为瓷介电容(NPO)或金属化有机薄膜电容(CBB)

2、动态A/D直接采样法

在单片机对湿度传感器的阻抗进行测量时,由于传感器必须通过双向电流(即交流电流)来实现,以避免极化及电解的现象发生(见上面一节的解释),如采用A/D来采样,采样电路必须采用动态采样的方法。由于考虑到湿度传感器的特性,尤其是电容的特性,在充放电的周期上有如下规定,高电平时间(充电时间),为500uS,低电平时间(放电时间)要求大于2mS,以保证湿度传感器上电容所积累的电荷放光,并且放电后采样电阻上的电平为GND,具体电路示意图如下:

参数设计:

R0采样电阻的阻值通常建议在30-50K?,侧重高湿测量,采样电阻阻值可降低到20K?,低湿阻值可提高到90K?。

在信号的正周期内的中间段进行采样(250uS),直接通过分压法采集,注意采样时间,通过电压采样后得到V0,计算RX的值,公式如下:

RX=R0*(V-V0)/V0

同时检测当前温度T,通过查阅湿度传感器Z/RH/T数据表,在不同温度下RX的值推算出当前的相对湿度RH%。

不同单片机可能得到的数据会有所不同,尤其是放电后,在不同单片机进行测量时,通过示波器测量,会产生放电周期加长仍不能在采样电阻上得到与GND相等的电平(约为-0.3V — -0.7V),在此情况下,建议在湿度传感器上并联1M-2M欧姆的电阻,在不影响计算数据的前提下,加快电容放电的速度,保证电平相等。同时建议通过实测后,通过软件进行矫正。

另外,如不采用以上直接接地的方法,而是采用双I/O口,通过软件对I/O 口按一定周期进行振荡,产生方波,再通过A/D进行测量的方法,也是可以的,但必须克服A/D的地与I/O低电平不等值的事实,需要进行补偿,否则,数值会产生较大的误差。

三、有关其他问题

1、湿度传感器一致性问题请与供应厂联系,在送样与生产时务必确定具体型号

与阻值大小,范围,以及详细的数据表(Z/RH/T),传感器检验时,请用阻抗测试设备(LCR电桥,测试频率为1KHz,1V)。

2、温度检测的准确性相当重要,温度传感器与湿度传感器布线位置尽量靠近。

3、检测时需在焊接后1小时测量为最好,转移环境后,测试前平衡时间为30

分钟以上。如环境湿度变化较快,不能获得稳定的湿度值,建议用塑料袋包裹后测试,以避免环境的影响。

4、如采用模拟电路通过转换为电压进行测量,请与我司联系或从我司网站下载,

可提供相关模拟电路。

5、传感器在批量生产时,建议用人工(手工)焊接,不可过波峰焊,以防止出

现高温损坏的现象发生。焊接时,如无外壳保护,工人需要带指套,防止人体皮肤直接接触传感器膜表面,污染传感器,同时避免焊接时间过长<8S,(判断标准,到达传感器膜表面温度不超过120℃)

以上文字版权及解释权利归广州西博臣科技有限公司所有,以上建议只针对我司产品有效,如有更多应用问题,请随时与我司技术人员沟通。

(版权所有,未经授权,不得转载及复印,打印,拷贝等行为)

广州西博臣科技有限公司 2010/12/10

温度传感器原理

一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。 1.温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2.温度传感器热电阻的结构

(1)精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的,因此,温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,有关具体内容参见本篇第三章第一节. (2)铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

(3)端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 (4)隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3.温度传感器热电阻测温系统的组成 温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点: ①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致

湿度传感器HR11产品说明书

温湿度中国https://www.wendangku.net/doc/402817315.html, 湿度传感器 HR11 一、产品简介: 该产品为电阻型高分子湿度传感器(HR11),性能稳定可靠,产品一致性好,灵敏度高。 二、外型尺寸:(具体外观见附图一)外壳可选 附图(一)外壳尺寸图:12×4.5×15mm 引脚间距:5.08mm 三、适用范围: 电子万年历、温湿度仪表、数字相框、加湿设备、除湿设备、高档空调等。 四、型号规格: HR11,特征阻抗为23KΩ;产品符合ROHS环保; 五、电气性能: 1. 工作电压:VPP≤5.5V; 2. 工作频率:500Hz—2000Hz; 3. 工作温度:0℃—50℃; 4. 工作湿度:20%—95%RH; 5. 稳定性:≤2%RH/年; 6. 温度特性:≤0.5%RH/℃; 7. 湿度检测一致性:≤±3%RH; 8. 温度——相对湿度——阻抗特性关系,如附图(二)所示。 六、标准检定条件: 1. 温度25℃(±1度),测定频率1KHZ,设定工作电压为IVAC(正弦波); 2. 检测设备为交流电桥(LCR)(备注:不能使用直流电源); 3. 采用恒湿发生装置:恒湿交变箱(HR—1型); 七、产品使用注意事项: 1. 避免硬物或手指接触元件表面,以免划伤或污染感湿膜; 2. 避免工作在结露的环境。 3. 避免在盐雾、腐蚀性气体、强酸、强碱及有机溶剂、酒精、丙酮等条件下检定。 4. 焊接条件(180℃,3S)焊接,应使用低湿烙铁或使用镊子保护。 5. 推荐储存条件:温度10℃—40℃,湿度:20%RH-90%RH。 八、产品阻抗特性数据详表,如下附图(二)所示 附图(二) 0℃~50℃(23KΩ)湿度阻抗特性数据表 0℃5℃10℃15℃20℃25℃30℃35℃40℃ 45℃ 50℃ 20%RH 10M7419 4971 3710 2894 2226 1781 1298 1076 25%RH 10M7419 5194 3710 2523 1929 1410 1113 816 653 519 30%RH 4748 3413 2411 1744 1335 994927 631 482 415 312 35%RH 2152 1558 1059 815 631 610386 319 245 193 141 40%RH 1076 794 502 386 299 226199 176 137 96 82 45%RH 519 371 254 196 151 135108 89 65 52 42 50%RH 275 193 135 104 79 6556 47 38 30 24 55%RH 141 104 79 61 47 4233 27 22 18 14 60%RH 80 62 49 37 29 2320 17 14 11 9 65%RH 46.0 36.4 30.4 23.4 18.1 14.1 11.9 10.1 8.7 7.0 5.8 70%RH 28.2 24.5 19.3 14.8 11.5 10.0 8.2 6.8 5.5 4.5 3.6 75%RH 17.1 13.4 11.5 9.3 7.7 6.1 5.5 4.5 3.9 3.0 2.4 80%RH 11.99.1 7.4 6.1 5.3 4.3 3.8 3.2 2.6 2.1 1.9 85%RH 8.0 6.3 5.2 4.6 3.6 2.9 2.6 2.1 1.7 1.4 1.2 90%RH 5.6 4.5 3.6 3.2 2.5 2.0 1.8 1.4 1.2 1.0 0.9 95%RH 3.9 3.3 2.6 2.2 2.0 1.8 1.6 1.3 1.1 1.0 0.9 九、产品阻抗特性曲线示意图:

传感器电容式湿度传感器的应用重点

题目传感器电容式湿度传感器的应用 姓名 学号 系(院)_电子电气工程学院_ 班级 目录 前言 (3) 1. 绪论 (1) 1.1电容式传感器的工作原理 (1)

1.2电容式传感器的特点 . (4) 2. 系统设计 (6) 2.1硬件电路设计 (6) 2.2 湿敏电容器的特性 (8) 2.3 电容式传感器数据处理 (8) 2.4测试结果 (8) 结论 (10) 参考文献 (11) 淄博职业学院 前言 人类的生存和社会活动与湿度密切相关,随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。在电子科学技术日益发达的今天, 人类对自身的生活环境及工作环境要求越来越高。湿度的监测与控制在国民经济各个部门,如国防、科研、煤炭开采和井下监测以及人生活等诸多领域有着非常广泛的应用。众所周知, 湿度的测量较复杂,而对湿度进行控制更不易。人们熟知的毛发湿度计、干湿球湿度计等已不能满足现代工作条件和环境的要求。为此,人们研制了各种湿度传感器,其中电阻和电容型湿度传感器以其测量范围宽, 响应速度快, 测量精度高, 稳定性好, 体积小, 重量轻,制造工艺简单等显示出极大的优越性, 在实际中得到了广泛应用。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同。其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。湿度是一个重要的物理量,航天航空,计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量,很多行业中,如发电、纺织食品、医药、仓储、农业等,对温度、湿度参量的要求都非常严格,目前,在低温条件下,(通常是指100℃以下),湿度

测量已经相对成熟,有商品化产品,并广泛应用于各种行业,另外有许多以行业需要在高温环境下测量湿度,如航天航空、机车舰船、发电变电、冶金矿山、计量科研、电厂、陶瓷、工业管道、发酵环境实验箱、高炉等场合,这时,湿度测量结果往往不如低温环境下的测量结果理想,另外,在恶劣的环境下工作,例如气流速度、温度、湿度变化非常剧烈或测量污染严重的工业化气体时,将使精度大大下降。然而,随着科技的进步,人们对湿度的测量设备进行了越来越深层的研究,本文就以电容型湿度传感器进行阐述。 1. 绪论 1.1电容式传感器的工作原理 电容式传感器是将被测量的变化转换为电容量变化的一种装置,它本身就是一种可变电容器。由于这种传感器具有结构简单,体积小,动态响应好,灵敏度高,分辨率高,能实现非接触测量等特点,因而被广泛应用于位移、加速度、振动、压力、压差、液位、等分含量等检测领域。 这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。当被测量的变化使S 、d 或ε任意一个参数发生变化时,电容量也随之而变,从而完成了由被测量到电容量的转换。当式中的三个参数中两个固定,一个可变,使得电容式传感器有三种基本类型:变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此,常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度制电路、运算放大器电路、二极管双T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分, 当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量,用以判断被测非电量的大小,但此时系统是非线性的,不易校正,因此必须加入鉴频器,将频率的变化转换为电压振幅的变化,经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。

SHT11温湿度传感器与1602应用的程序代码

#ifndef __TOU_H__ #define __TOU_H__ #include #include //#include //Keil library #define uchar unsigned char enum {TEMP,HUMI}; sbit DA TA = P1^1; sbit SCK = P1^0; sbit RS = P2^0; sbit RW = P2^1; sbit E = P2^2; sfr DBPort = 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口 /******** DS1602函数声明********/ void LCD_Initial(); void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y); void Print(unsigned char *str); void LCD_Write(bit style, unsigned char input); /******** SHT10函数声明********/ void s_connectionreset(void); char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode); void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature); //float calc_dewpoint(float h,float t); #endif /****************************************************************************************************** *****************************************************/ //SHT10程序(SHT10.c): //#include #define noACK 0 //继续传输数据,用于判断是否结束通讯 #define ACK 1 //结束数据传输; //地址命令读/写 #define STA TUS_REG_W 0x06 //000 0011 0 #define STA TUS_REG_R 0x07 //000 0011 1 #define MEASURE_TEMP 0x03 //000 0001 1 #define MEASURE_HUMI 0x05 //000 0010 1 #define RESET 0x1e //000 1111 0

数字温湿度传感器DHT11详解及例程利用串口显示(已经测试)

数字温湿度传感器DHT11 1、概述 DHTxx 系列数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传 感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHTxx传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行输出接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。本产品为 4 针单排引脚封装,特殊封装形式可根据用户需求而提供。 2、产品特性 湿温度传感器的一体化结构能相对的同时对相对湿度和温度进行测量。 数字信号输出,从而减少用户信号的预处理负担。 单总线结构输出有效的节省用户控制器的I/O口资源。并且,不需要额外电 器元件。 独特的单总数据传输线协议使得读取传感器的数据更加便捷。 全部校准。编码方式为8位二进制数。 40bit 二进制数据输出。其中湿度整数部分占1Byte,小数部分1Byte;温度 整数部分1Byte,小数部分1Byte。其中,湿度为高16位。最后1Byte为校验和。 卓越的长期稳定性,超低功耗。 4引脚安装,超小尺寸。 各型号管脚完全可以互换。 测量湿度范围从20%RH到90%RH;测量温度范围从0℃到50℃。 适用范围包括恒湿控制,消费家电类产品,温湿度计等领域。 3、外型与引脚排列

引脚说明: Vcc 正电源 Dout 输出 NC 空脚 GND 地- 1 - 图3.0 DHT外型及管脚 4、详细引脚说明: 传感器管脚方向识别:正面(有通气孔的一面)看过去,从左到右依次为1、2、3、4脚。 表4.0 电源引脚,DHTxx的供电电压为 3.5~5.5V。传感器上电后,要等待1s 以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。 5、订货信息 6

湿度传感器课程设计报告书

第一章湿度传感器的功能及其原理 湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量,它与人们的生产、生活密切相关。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。例如,集成电路的生产车间相对湿度低于30%时,容易产生静电感应而影响生产;粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸;纺织厂的湿度低于65~70%RH时会断线。可见,湿度测量在各个行业都是至关重要的。 在现代社会信息科技的不断迅速发展中,计算机技术、网络技术和传感器技术的高速更新,使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发展。随着2011年物联网作为新兴产业列入国家发展战略,传感器技术作为物联网的最前端—感知层,在其发展中占了举足轻重的地位。而湿度作为日常生产、生活中最重要的参数之一,它的检测在各种环境,各个领域都对起了重要作用。 测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温度补偿功能,选择铂电阻温度传感器采集环境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同相加法器实现加法运算,补偿环境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。 应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的围为0%~l00%,电路输出电压为0~10V。要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。使用环境温度为0℃~85℃。

第二章课程设计的要求及技术指标 2.1课程设计的要求 1.根据设计要求,查阅参考资料。 2.进行方案设计及可行性论证。 3.确定设计方案,画出电路原理框图。 4.设计每一部分电路,计算器件参数。 5.总结撰写课程设计报告。 2.2 课程设计的技术指标 1.湿度测量围:0%~100%RH; 2.使用环境温度围:0~85℃; 3.输出电压:0~10V; 4.非线性误差:±0.5%。

湿度传感器的应用.

湿度传感器工作原理及应用 人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。我们从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。 1.选择测量范围 和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。下面列举一些应用领域对湿度传感器使用温度、湿度的不同要求,供使用者参考(见表1)。用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。2、选择测量精度 和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。 生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。 多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3% RH 以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。” 3、考虑时漂和温漂 几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期负责重新标定。请使用者在选择传感器时考虑好日后重新标定的渠道,不要贪图便宜或迷信洋货而忽略了售后服务问属。 温漂在上1节已经提到。选择湿度传感器要考虑应用场合的温度变化范围,看所选传感器在指定温度下能否正常工作,温漂是否超出设计指标。要提醒使用者注意的是:电容式湿度传感器的温度系数α是个变量,它随使用温度、湿度范围而异。这是因为水和高分子聚合物的介电系数随温度的改变是不同步的,而温度系数α又主要取决于水和感湿材料的介电系数,所以电容式湿敏元件的温度系数并非常数。电容式湿度传感器在常温、中湿段的温度系数最小,5-25℃时,中低湿段的温漂可忽略不计。但在高温高湿区或负温高湿区使用时,就一定要考虑温漂的影响,进行必要的补偿或订正。

th802p网络型温湿度传感器安装使用说明书

个人精品文档,值得您的拥有 1 / 1 TH-802P 网络型温湿度传感器安装使用说明书 一.概述 TH-802P 温湿度传感器是一种检测和采集环境温湿度的网络型智能 传感器,该传感器采用大屏幕液晶实时显示当前环境的温湿度值。 TH-802P 温湿度传感器可以通过安装相应的监控软件,配备相应的 RS485串口通信模块与计算机进行通讯,实现计算机对温湿度控制器的 远程监控。适用于数据机房、通讯基站、计算机机房、精密车间、仓库、 温棚等场所的温湿度检测。 图1 TH-802P 二.特点 ● 属精密网络型温湿度传感器,可以设定通讯地址0-255和波特率1200-19200bps ; ● 经可溯源标准检验,精度高并具备程序校准精度功能,低功耗、高稳定性; ●提供LCD 段码显示和RS485通讯,设备地址和通讯波特率可通过按键设定 ● 阻燃绝缘纤维外壳,采用5.08mm 间距升降式接线端子,安全可靠; ● 方便的壁挂安装方式 三.技术指标 ● 供电电源:9~24VDC ±20% ● 测温范围:-10 ~60℃; ● 测湿范围:0 ~ 100%RH ; ● 精 度:温度±0.5℃(全量程内);湿度±3%RH (25℃时); ● 采集周期:不小于200ms ; ● 通讯距离:大于1000米 ● 工作环境:-10℃ ~ 60℃,10 ~ 95%RH 无冷凝 ● 存储温度:-40℃ ~ 80℃ ● 整机功耗:小于0.2W ● 最大尺寸:86×86×30mm ● 重 量:100g 。 四.典型应用 图2 应用图五.按键说明 ● “确认”:按住“确认”按键持续约三秒,设备进入参数设置状态; 在参数设置状态下,单击该按键可选择设置参数类型为波特率设置或地址设置。 在参数设置状态下,长按“确认按键”3秒以上返回正常工作状态,同时保存设置参数。 ● “上调”:在参数设置状态下,单击此键参数循环递加; ● “下调”:在参数设置状态下,单击此键参数循环递减; 六.波特率、地址设置 ● 设备加电后自检,1秒后进入正常工作状态; ● ● 所指; ● 波特率设置范围:1200、2400、4800、9600、19200 地 址设置范围:A 0-255 ●波特率或地址完成后,长按“确定”键3秒以上,返回正常工作状态, 同时保存设置参数。 提示:通讯波特率缺省值为9600bps ,地址为“1”。 七.电磁兼容 ● 静电放电抗干扰检验:参照标准IEC61000-4-2 (GB/T17626.2); ● 工频磁场抗扰度检验: 参照标准IEC61000-4-8 (GB/T17626.8); ● 浪涌(冲击)抗扰度试验:参照标准IEC61000-4-5(GB/T17626.5) ● 快速瞬变: 参照标准IEC61000-4-4 (GB/T17626.4); ● 安全要求: 参照标准IEC61010-1 (GB/T4793.1)。 V+: 接12VDC 电源正极; GND :接12VDC 电源负极; RS+:接RS485正极; RS-:接RS485负极。 图4 PCB 接线端子 九.安装尺寸 两挂墙孔中心间距:59mm 1.将TH-802P 后盖打开; 2.将螺丝装钉在墙面上,两螺丝间距为58-60mm ; 3.旋紧螺丝将TH-802P 的后盖固定在墙上; 4.按接线端子示意图正确接入电源线、通讯线; 5.检查无误后将TH-802P 合上后盖。 图3 波特率、地址设置状态 图5 TH-802P 后盖图及安装尺寸

湿度传感器原理及其应用

湿度传感器的原理及其应用 随着时代的发展,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越业越高,对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。 一、湿度传感器的分类及感湿特点 湿度传感器,分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件。 国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一,质量价格都相差较大,用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度,需要在这方面作深入的了解。湿度传感器具有如下特点: 1、精度和长期稳定性 湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH,达不到这个水平很难作为计量器具使用,湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的,通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,会产生老化,精度下降,湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断,一般说来,长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题,年漂移量控制在1%RH水平的产品很少,一般都在±2%左右,甚至更高。 2、湿度传感器的温度系数 湿敏元件除对环境湿度敏感外,对温度亦十分敏感,其温度系数一般 0.2~0.8%RH/℃范围内,而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下,其温度系数又有差别。温漂非线性,这需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿,或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的,湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果,非线性的温漂往往补偿不出较好的效果,只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。 3、湿度传感器的供电 金属氧化物陶瓷,高分子聚合物和氯化锂等湿敏材料施加直流电压时,会导致性能变化,甚至失效,所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。 4、互换性 目前,湿度传感器普遍存在着互换性差的现象,同一型号的传感器不能互换,严重影响了使用效果,给维修、调试增加了困难,有些厂家在这方面作出了种种努力,(但互换性仍很差)取得了较好效果。 5、湿度校正 校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准温度计作标准即可,而湿度的标定标准较难实现,干湿球温度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的,精度无法保证,因其要求环境条件非常严格,一般情况,(最好在湿度环境适合的条件下)在缺乏完善的检定设备时,通常用简单的饱和盐溶液检定法,并测量其温度。 二、对湿度传感器性能作初步判断的几种方法 在湿度传感器实际标定困难的情况下,可以通过一些简便的方法进行湿度传感器性能判断与检查。

室内温湿度传感器应用

室内温湿度传感器 一、概述 PRT-THS-EXX精密型温湿度传感器是采用最新专利技术的半导体敏感器件设计方案,用于测量室内环境的温度、湿度的一体化智能监控模块。产品不仅具有显示直观、精度高、成本低、外形美观、安装方便等特点,而且特别具有专利技术的自恢复自校准功能,因此,产品测量精度高、长期稳定性好。本公司提供有RS485接口、干节点输出接口、4-20mA模拟输出等多种型号产品,为用户提供全系列温湿度监控解决方案,已经广泛应用于通讯机房、IDC数据机房、空调室、实验室、图书馆、办公室等室内场所的温湿度测量。 二、主要功能 (1)采用最新专利技术设计方案,具有自恢复自校正功能,精度高,一致性好。 (2)大屏幕高亮度LCD显示,观察直观、操作简便。 (3)具有温度单位选择:摄氏度(℃)、华氏度(℉)可设置,可在全球范围使用。 (4)具有温度、湿度误差校正设置,方便进行定期校验。 (5)具有RS485接口,采用标准MODBUS协议,便于远程监控系统集成。(PRT-THS- E10)。 (6)具有温度、湿度测量范围设置,提供4~20mA信号输出,用于传统数据采集应用。 (PRT-THS-E20) (7)具有温度、湿度告警范围设置,提供干接点告警信号输出,实现本地告警功能。 (PRT-THS-E30) (8)外接端口具有抗电磁干扰设计,可靠性高。 (9)电源输入具有防反功能,电源输入正负反接不损坏设备。 (10)模块化结构,安装、维护方便。 三、产品型号及主要技术参数 型号PRT-THS-E10PRT-THS-E20PRT-THS-E30 输出方式 RS485接口4~20mA输出光继电器输出MODBUS-RTU协议 负载能力: 12V电源:100Ω(推 荐) 24V电源:250Ω(推 荐) 触点电压:<40V 触点电流:<100mA 输出电阻:<50Ω 输入电源范围额定:12VDC 额定:12V/24VDC 额定:12VDC

湿度传感器单片机应用指南

湿度传感器单片机应用指南 检测电路原理及说明(第二版) 一、 湿度传感器检测需要注意的问题 1、交流供电的问题: 高分子湿度传感器CHR01、CHR02系列为新一代复合型电阻型湿度敏感部件,其复阻抗与空气相对湿度成指数关系,直流阻抗(普通数字万用表测量)几乎为无穷大,等效电容相对来说比较大,与传统意义上的电阻有明显的区别,可以等效为电阻与电容的串联体。 由于湿度敏感元件本身需要空气中水分子参与膜中的离子导电,水分子为极性分子,如果直流电流一直存在的情况下,水分子会电离,并分解为H2与O2,从而影响导电与元件的寿命,所以通过传感器的电流必须为双向电流,即为交流电流。 2、检测频率 对湿度传感器而言,频率与阻抗之间存在一定的关系,数据表中的检测数据,是通过LCR电桥所测试出来的,(1KHz正弦波),对于测量20%--90%RH范围内,频率的变化(300 Hz—10K Hz)对传感器影响并不明显。 3、湿度传感器查表法及温度补偿说明 相对湿度是指在某一温度下,水蒸气的分压P与此温度下饱和水蒸气压P0之比,由于不同温度下,饱和水蒸气压是不同的,因此相对湿度是与温度存在必然的联系。 湿度传感器阻抗变化与温度的关系见规格书中的数据表(Z/RH/T),在实际应用中必须先检测实际的温度,然后通过A/D或频率算出此时湿度传感器的阻抗值,再对照数据表,按查表法求出此时的相对湿度。 如果湿度精度要求不是特别严格的情况,(从数据处理简易的法则来说),可以推算湿度传感器温度系数为-0.4%RH/℃,公式为: H(t)=H (25℃) - 0.4*(t – 25) 例如,以实测阻抗按25℃的数据表读数,例如在35℃时读到的阻抗为30K,按25℃表格,相对湿度为60%RH,此时按公式计算的实际湿度应为56%RH。 4、实测校正及软件修正的问题 在通过单片机对湿度传感器进行实际采样应用时,需要通过实测修正数据,首先将传感器置于湿度发生装置中(例如恒温恒湿箱),进行实测AD 值或频率值,通过软件对显示值进行修正,此项修正基本上可以弥补频率变化以及数据取值等等所产生的误差。 最后的问题是在生产过程中,由于湿度传感器的原因或其他原因,总会遇到实际值与测量值之间存在误差的情况,在单片机功能允许的情况下,建议通过软件做最后的修正,主要采用跳线(JUMP)的方法对示值进行修正,安排一个IO,做加/减运算符号定义,其余2-4个IO,用于定义加/减的值,例如1,2,3,可以修正正负6%RH的示值偏差。

几种土壤湿度传感器

湿度传感器原理 悬赏分:20 - 解决时间:2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者:YLQ19880803 - 二级 最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号:大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH,这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 (1)电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度,同时结构简单、价廉,适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20%RH 以内。例如0.05%的浓度对应的感湿范围约为(80~100)%RH ,0.2%的浓度对应范围是(60~80)%RH 等。由此可见,要测量较宽的湿度范围时,必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个,采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为(15~100)%RH,国外有些产品声称其测量范围可达(2 ~100)%RH 。 (2)露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的Forboro 公司首先研制出来的,其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似,但工作原理却完全不同。简而言之,它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的E.K.Carver 和C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的,与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比,碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点,因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制,并取得了积极的成果,其测量不确定度不超过±5%RH ,时间常数在正温时为2~3s,滞差一般在7%左右,比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是,体积可以非常小(例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重),灵敏度高(测量下限达-110℃露点),响应速度快(一般在0.3s 到3s 之间),测量信号直接以电参量的形式输出,大大简化了数据处理程序,等等。另外,它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而,遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力,但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件,以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题. 上始终未能取得重大的突破。因此,到目前为止,传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。近年来,这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。

温湿度传感器在家庭中的应用

家庭当中常用的传感器主要有温度传感器、气体传感器、光传感器、超声波传感器以及红外线传感器等等。其中温湿度传感器在家电应用最为普遍,它不仅给生活带来极大的便利,还能使家庭内外的空气相平衡。 随着生活水平的提高,家具智能化的需求逐步显现,温度、湿度等数据采集的应用也开始显现出越来越大的市场潜力。通过温湿度传感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403 LCD 驱动,和LCD显示器构建一个用于家庭等温度、湿度数据采集的系统,该系统主要用于方便、及时的获取室内、外的温度、湿度等数据(也可和其他传感器集成扩展数据采集应用范围)。家庭数据采集系统的工作原理 使用温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。 典型应用如下:室内、室外各放置温湿度传感器(以下简称采集节点)一个,定时唤醒采集温度、湿度原始数据,经过温湿度传感器内部的AD转换器,和出厂校准的原始数据处理,转换成温、湿度最终数据,经由I C总线传递到低功耗处理器C8051F985处理。C8051F985低功耗处理器决定启用哪个采集节点,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驱动,将数据最终显示LCD显示器上。本文使用的Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I2C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。典型应用如下:室内、室外各放置2个Si7001温湿度传感器(以下简称采集节点),定时唤醒采集温度、湿度原始数据,经过Si7001内部的AD转换器,和出厂校准的原始数据处理,转换成温、湿度最终数据,经由I2C总线传递到低功耗处理器C8051F985处理。C8051F985低功耗处理器决定启用哪个采集节点,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驱动,将数据最终显示LCD显示器上。 家庭数 据采集系统的性 能- 各节点 功耗① Si7001的功耗 Si7001湿度测量 周期内典型的电 流为240uA,温度 测量周期内典型 的电流为320uA, 睡眠电流0.2uA, 每分钟进行一次 温、湿度测量的平 均功耗仅为1uA。 ②C8051F985的功 耗C8051F985睡眠电流10nA,工作电流150uA/MHz ③CP2403的功耗。睡眠电流0.02μA,工作电流<3uA。以每分钟测量一次,工作频率4MHz进行计算,平均功耗为不超过15uA,非常适合电池供电

叶面湿度传感器的工作原理及应用领域

叶面湿度传感器的工作原理及应用领域 随着科技的发展,农业科技的水平也在不断提高,这有赖于各种农业仪器的发展和应用。而在过去,像叶面湿度传感器等仪器多是应用于科学研究领域,在实际的农业生产中应用较少。但是随着农业生产规模的扩大,人们已经不再满足于科研成果的展现,而是要将这些技术实实在在的应用到农业生产当中,实现叶面湿度传感器从实验到生产的转变。 农业仪器的种类很多,它们分别作用于不同的方面,这里我们以叶面湿度传感器为例。我们知道土壤、阳光和水分是关系到植物生长的重要因素,现在利用各种农业仪器已经实现了对土壤养分,水分和光照度的监测。而研究表明,实际上一些其他的因素,如叶面湿度对作物生长的影响也是有非常重要的影响的,因此利用叶面湿度传感器来精确测量植物叶片表面水份的百分比含量,来进一步指导农业生产作业,巩固农业生产的成果,实现更高的生产目标。 托普云农叶面湿度传感器是采用电阻测量原理,它由表面感应格珊和信号变送器组成,使用时将传感器安装被测植物叶片附近,传感器将模拟植物叶片获得水份的过程。叶面湿度传感器的适用领域很多,首先由于叶面湿度与作物的用水需求存在密切的关系,因此叶面湿度传感器最常用的领域就是节水农业灌溉,其次在温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域也有非常广泛的应用,并且得到了行业人员的一致认可。 托普云农叶面湿度传感器是广泛应用于温室大棚、实验室、养殖场、人工气候室等环境中的植物表面湿度测量仪器。该仪器体积小巧,性能稳定,灵敏度高,采用模拟形态,精准测量,在现代农业研究中深受研究人员的喜爱。叶面湿度传

感器是促进精确农业发展的重要基础,使用该仪器可以了解作物的生长发育情况以及开展作物生长研究;预防病虫害发生以及预警;叶面施肥、喷洒、喷雾以及灌溉控制等,是观测和研究叶面湿度、预防病虫害以及喷洒喷灌控制的重要工具,那么叶面湿度传感器是如何做到精准测量的呢?叶面湿度传感器的工作原理是什么? 从组成上来看,叶面湿度传感器主要是由叶面模拟板、信号处理电路、温度校正电路、灌封壳体等部分组成。在测量的过程中,其内部处理器会将整个叶面板当作介电常数介质来测量,通过高频信号源及其处理电路实现湿度信息的测量。同时为了防止温度以及漂移的影响,内部还使用温度校正以及信号漂移补偿电路,从而实现精准可靠测量。 以上就是叶面湿度传感器的工作原理。值得一说的是,叶面湿度传感器属于一款十分精密的器件,因此用户在使用的过程中,有些地方还是需要注意的,比如说使用的过程中,请不要自行拆卸,用尖锐物品或腐蚀性液体接触传感器表明,以免损坏产品,也不要随意改动产品出厂时已经焊接好的元器件或导向,以确保叶面湿度传感器使用的稳定性和准确性。

湿度传感器原理与应用知识

湿度传感器原理与应用知识 随着时代的发展,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越业越高,对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。 一、湿度传感器的分类 湿度传感器,基本形式都为利用湿敏材料对水分子的吸附能力或对水分子产生物理效应的方法测量湿度。有关湿度测量,早在16世纪就有记载。许多古老的测量方法,如干湿球温度计、毛发湿度计和露点计等至今仍被广泛采用。现代工业技术要求高精度、高可靠和连续地测量湿度,因而陆续出现了种类繁多的湿敏元件。 湿敏元件主要分为二大类:水分子亲和力型湿敏元件和非水分子亲和力型湿敏元件。利用水分子有较大的偶极矩,易于附着并渗透入固体表面的特性制成的湿敏元件称为水分子亲和力型湿敏元件。例如,利用水分子附着或浸入某些物质后,其电气性能(电阻值、介电常数等)发生变化的特性可制成电阻式湿敏元件、电容式湿敏元件;利用水分子附着后引起材料长度变化,可制成尺寸变化式湿敏元件,如毛发湿度计。金属氧化物是离子型结合物质,有较强的吸水性能,不仅有物理吸附,而且有化学吸附,可制成金属氧化物湿敏元件。这类元件在应用时附着或浸入被测的水蒸气分子,与材料发生化学反应生成氢氧化物,或一经浸入就有一部分残留在元件上而难以全部脱出,使重复使用时元件的特性不稳定,测量时有较大的滞后误差和较慢的反应速度。目前应用较多的均属于这类湿敏元件。另一类非亲和力型湿敏元件利用其与水分子接触产生的物理效应来测量湿度。例如,利用热力学方法测量的热敏电阻式湿度传感器,利用水蒸气能吸收某波长段的红外线的特性制成的红外线吸收式湿度传感器等。 1、电解质湿敏元件 利用潮解性盐类受潮后电阻发生变化制成的湿敏元件。最常用的是电解质氯化锂(LiCl)。从1938年顿蒙发明这种元件以来,在较长的使用实践

土壤湿度传感器工作原理资料讲解

土壤湿度传感器工作 原理

精品文档 标签:无标签 土壤湿度传感器的工作原理 随着全球水资源的紧缺,特别是我国淡水资源的不足,加上我国又是农业上的大国,于对于雨水的要求十分的高,现在很多科学家致力于湿度传感器以求达到节约农业用水的效果。 湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。RP1为湿度下限预置点,RP2为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处在预置的上下限湿度之间时,由于探头 a、h间的土壤电阻值在规定范围内,c点的电位低于 RPI的滑动端电位(比较器同相输入端 ),故比较器 I输出高电平,red不发光;RP2的滑动端电位低于 c 点电位,则比较器 II输出高电平,green也不发光。若土壤的湿度达到或超过 RP2设定的上限湿度时,ab探头间电阻变小,从而探头分压减小,比较器 II的同相输入端电位(c点电位 )低于比较器反相端电位(RP2滑动端电位 ),则比较器 II翻转输出低电平,green发光,同时 SS8550II导通蜂鸣器发声,表示土壤湿度过大。若土壤干燥达到或超过 RP1设定的下限湿度时,a、b探头间电阻增大,从而探头分压增大高于比较器 I同相端电压(RP1滑动端电位),比较器 I输出低电平,red发光,同时 SS8550I导通蜂鸣器发声,表示土壤湿度过小。蜂呜器设计是便于用户设置报警点,当设置完毕可将电键 SP断开,由下位机统一报错。传感器探头 a、b是由长160 mm、直径为5 mm的两根不锈钢棒制成,相间55 mm。 土壤探头现场调试过程为:①将 RP1的滑动触点调至最上端,RP2的滑动触点调至最下端,使red,green都熄灭;②进行土壤湿度调试,取两盆适合温室育苗的土样,一盆 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

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