【正文】 復(fù)位后等待至少 3 ms再對PDNSBD12寄存?？梢詫?shí)現(xiàn)更快的高達(dá)2Mbi t/sec的訪問速度。這種特性可以使我們知道PDNSBD12的狀態(tài)，方便電路調(diào)試。 6 SoftConnect高速設(shè)備:USB的連接是靠把D + k的上拉電阻接到高電平來建立的，在PDNSBD12中，這個上拉電阻是集成在芯片內(nèi)的，缺省是沒有連接到 VDD，這個連接是靠外部 MCU發(fā)一個命令來建立的。 2 電壓調(diào)整器:片上集成的 1個 3 .3 V電壓調(diào)整器為模擬收發(fā)器供電，也提供連接到外部 1 .5 k上拉電阻的輸出電壓。 本文設(shè)計使用了PHILIPS 公司的 PDNSBD12 器件。7. 通用I / O口:結(jié)合濕度開關(guān)扳，使用了6個I / O口來完成3 2路通道的切換，這里是用來了 IOPE的6根口線，配上需要的電壓和模擬地即可，其余 FO直接引出各用。由于用到 US B 串口，這個串口本身就帶 5V電壓，所以做了個跳線，5 V電壓可以由外部輸入，也可以由USB串口直接提供。 以上介紹了所有 DSP具備的核心功能和外圍模塊功能，給予全方面的考慮，我們的設(shè)計應(yīng)盡可能的把其功能都用上。兩個時間管理器模塊 EVA和 EVB。 5 具有單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器。派生的器件使用新的片內(nèi)存儲器和外設(shè)來滿足全球電子市場上大范圍的應(yīng)用需要。 :根據(jù)量值傳遞的原理，我們可以用高一級別的測試標(biāo)準(zhǔn)來檢定較低級別的測試裝置的精度。具體的措施是對于測試箱門和元件箱門的設(shè)計中采用密封磁條進(jìn)行密封，在鹽槽的的有機(jī)玻璃缸體和缸蓋采用橡皮膠條進(jìn)行密封，在鹽槽與導(dǎo)氣管、測試箱與導(dǎo)氣管的連接上采用氣體接頭進(jìn)行密封。所有鹽盒都處于同一恒溫槽內(nèi)。由飽和鹽溶液提供的相對濕度范圍可以從3 %到98%，其準(zhǔn)確度大約為1%到3% 。常見的靜態(tài)標(biāo)定法為飽和鹽溶液法。這種方法是利用某些鹽類或其它化合物 ( 如硫酸和甘油)的水溶液在一定的條件下其氣相中的水汽分壓保持值定的原理。以及同時改變壓力和溫度的方法。除了以上要求外，重量法還具有以下特點(diǎn):，因?yàn)橐谐浞值奈鼭駮r間。 由于現(xiàn)存的濕度表示方法和單位相當(dāng)繁雜，同時因?yàn)闈穸冗@個量用實(shí)物來體現(xiàn)比較困難，因此，迄今為止國際上關(guān)于濕度及其單位還沒有統(tǒng)一的定義，從而也就無法根據(jù)定義來復(fù)現(xiàn)這個單位。飽和氣有四種情況:氣體由純水汽組成的汽一液平衡。地球的三分之二是由水組成，水是一切生物和有機(jī)體賴以生存的物質(zhì)，只要有水和生物的地方，其周圍的空氣中或多或少的含有水汽，這是因?yàn)樗梢灾苯訌囊后w變化成氣體，這種現(xiàn)象我們稱之為汽化。適當(dāng)?shù)臏貪穸拳h(huán)境，使人們感覺舒適。實(shí)現(xiàn)了對電容式濕度傳感器C值、Q值的測量。 綜上所述，結(jié)合本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送量選用USB和RS232接口兩種接口作為通訊方式，使用靈活，USB選用了PHIIP公司的PDIUSBDI2芯片，是一種比較常用的接口芯片。連接的方式也十分靈活，既可以使用設(shè)備串行連接，也可以使用集線器Hub ，把多個設(shè)備連接在一起，再同PC機(jī)的USE口相接。連接外設(shè)不必再打開機(jī)箱。4. 系統(tǒng)模塊的減少，大大提高系統(tǒng)的可靠性。溫度源模塊核心測控電路模塊串口通訊模塊 圖3 4硬件設(shè)計模塊框圖 圖3 5 是使用MC U 5 1 系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的過程，外部正弦波發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波信號經(jīng)過濕度傳感器后，經(jīng)過調(diào)試電路，送往單片機(jī)的A / D轉(zhuǎn)換通道，數(shù)據(jù)采樣處理后的結(jié)果經(jīng)過處理后，送往串口，由上位機(jī)顯示出測量值。由式（317）可見，虛部測量值正比于電容C的值，所以由 得值可以完成電容值C的測量值。 先看實(shí)部積分的情況，輸入信號，以此時間為基準(zhǔn)，則輸出的相位延遲T/4（即），在T/4至3T/4時間內(nèi)，K1導(dǎo)通K2斷開，對輸出進(jìn)行積分，在3T/4至5T/4時間內(nèi)，K2導(dǎo)通，K1斷開，對進(jìn)行積分，由于和幅值相同，方向相反，所以倆個時間段的積分值相同。 正弦波發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號 經(jīng)過微分電路( 濕度傳感器含在此電路中) 后， 信號變成氣 ，對于氣 的輸出， 分成兩路，一路直接經(jīng)電子開關(guān)K1 后進(jìn)入積分電 路，另一路先經(jīng)過反 相電路， 使 得輸出為。 電容式濕度傳感器的等效形式及單元測量電路 電容式濕度傳感器在測量過程中，就相當(dāng)于一個微小電容，對于電容的測量，主要涉及到兩個參數(shù)，即電容值C和品質(zhì)參數(shù)Q。 3 ， 手工測量，一次只能檢測一個，費(fèi)時費(fèi)力，測試數(shù)量有限，且測試結(jié)果因人而異。應(yīng)用于濕度于 1 0 %R H特殊環(huán)境中。 其它類濕度傳感器 電磁波濕度傳感器是利用某些物質(zhì)吸附水汽后，振蕩頻率、傳播速度、整流特性等物理性能發(fā)生變化的原理來測定相對濕度。吸水后，其介電常數(shù)與環(huán)境的相對濕度具有線性關(guān)系。 濕敏電容的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小。近年來，等離子體復(fù)合膜和玻璃陶瓷作為介質(zhì)的電容式濕度傳感器得到較快發(fā)展。有的濕度傳感器再蓋上一層多孔網(wǎng)罩以增加抗污染能力， 延長使用命。這類傳感器必須經(jīng)常清污，而且耐熱性能差，響應(yīng)速度慢，故應(yīng)用較少。 電子式濕度傳感器是利用一些物質(zhì)的電特性與周圍氣體濕度之間具有一定關(guān)系來確定氣體的濕度。光束射在鏡上，一個或幾個光傳感器接收鏡面反射的光，冷凝使反射到傳感器的光量發(fā)生突變 ( 參見圖2 1 ) 。因此對于干濕表的測量狀況和濕度值計算方法必須十分注意。若將伸縮式濕度傳感器與記錄儀配套使用，則可以連續(xù)記錄氣體中的相對濕度。當(dāng)今已很成熟的濕度測量方法有:利用伸縮、利用水的蒸發(fā)、檢測露點(diǎn)、檢測物質(zhì)的電特性、利用電磁波和利用吸收式等特殊功能與應(yīng)用領(lǐng)域的濕度測量傳感器。在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行微處理器和RS 232 間信號電平的轉(zhuǎn)換。 通訊技術(shù)方式 針對PC機(jī)而言，主要的通訊方式有3 種。傳感器輸入信號可以是模擬信號( 如溫度、壓力、電阻、電壓、電流、應(yīng)變等) 。 3 ， 傳感器應(yīng)用領(lǐng)域得到新的拓展，二次傳感器和傳感器系統(tǒng)的比例大幅度增長，集成化、智能化傳感器與變送器將會呈現(xiàn)暢銷勢頭。在氣象、紡織、集成電路生產(chǎn)、家用電器、食品加工及蔬菜保鮮等方面得到了廣泛的應(yīng)用。對環(huán)境濕度的控制將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的成敗問題。 空氣濕度與人類關(guān)系密切。 當(dāng)今世紀(jì)是人類全面進(jìn)入信息電子化的時代，隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展，使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強(qiáng)，因此要求與此相對應(yīng)的信息采集技術(shù)一傳感技術(shù)必須跟上信息化發(fā)展的需要。 USBbus。 濕度傳感器。 本文介紹了電容式濕度傳感器復(fù)數(shù)電壓法測量原理，建立了基于D S P 技術(shù)的濕度傳感器復(fù)數(shù)電壓法測量模型，并將此模型應(yīng)用于電路設(shè)計，簡化了電路，減少了誤差環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)高精度快速測量提供了理論依據(jù)。 本文設(shè)計了濕度傳感器的測試系統(tǒng)，使用T MS320LF2407A作為主器件對硬件電路設(shè)計。 復(fù)數(shù)電壓DSPbased humidity sensor technology, test system Hardware design and firmware developmentAbstractHumidity is often in our everyday life of the physical contact, moisture and humidity detection require the use of mass Sensilla to. In our country, all walks of life to the humidity sensor in great demand, but the testing of low Limits the production efficiency further improved. So how to solve the sensor problem as automatic volume testConstraints to enhance production efficiency as the main factor. humidity sensor。它是人類探知自然界信息的觸覺，為人們認(rèn)識和控制相應(yīng)的對象提供條件和依據(jù)。人們的日常生活和生產(chǎn)活動以及動植物的生長和生存，都與周圍環(huán)境的濕度息息相關(guān)，從日常生活、家電、交通、到醫(yī)療、氣象、工農(nóng)業(yè)都需要進(jìn)行濕度測量。如紡織廠的棉紗質(zhì)量與濕度有直接關(guān)系，濕度要進(jìn)行控制。我國從 1980年開始研制高分子濕度傳感器。 數(shù)據(jù)采集及傳感器測試技術(shù)現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)采集技術(shù)( Data Acquisition ) 是信息科學(xué)的一個重要分支， 它研究信息數(shù)據(jù)的采集、存貯、處理以及控制等作業(yè)。也可以是數(shù)字信號( 如開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測、事件捕獲、測頻計數(shù)等) ，測量結(jié)果經(jīng)模塊內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換后用R S 4 8 5 通訊方式經(jīng)屏蔽雙絞線送至主計算機(jī)進(jìn)行采集，用戶可根據(jù)需要采用相應(yīng)的軟件對采集到的信號進(jìn)行處理。RS 232串行總線，USE接口和并行接口，其中使用最常見，也是最方便的是前兩者。 2 .通用串行總線USB 當(dāng)今的計算機(jī)外部設(shè)備都在追求高速度和高通用性，為了滿足用戶的需求，日本 NEC 于 1994年 11月推出了 USB ( Universal Serial Bus )通用串行總線協(xié)議的第一個草案專用于低、中速的計算機(jī)。 濕度測量中用到兩個很重要的參數(shù):絕對濕度和相對濕度，絕對濕度是指單位體積濕氣中水蒸氣的質(zhì)量。伸縮式濕度傳感器在常溫測量中具有使用價值。 露點(diǎn)傳感器 露點(diǎn)傳感器是利用冷卻方法使氣體中的水汽達(dá)到飽和而結(jié)露，根據(jù)結(jié)露點(diǎn)的溫度來測量氣體中的相對濕度。電阻法的冷凝器是在絕緣材料的表面上鑲嵌金屬電極，發(fā)生冷凝時，表面的電阻就發(fā)生變化?？煞譃殡娮?、電容、電解式，電阻與電容組合式，熱敏電阻式濕度傳感器等。高分子有機(jī)物濕度傳感器，它在氧化鋁基片上印刷固化了一對梳齒狀金電極，金電極表面涂敷了一層感濕膜組成的。 早期感濕膜多采用醋酸纖維素及其衍生物。在低濕度下 ( 3 0 %R H以下)適用電容型濕度傳感器為宜。便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化 ，其精度一般比濕敏電阻要低一 些。PI本身的介電常數(shù)很小，只有 ，而水的介電常數(shù)在室溫時為8 0 。電磁波濕度傳感器有晶式、二極管型、微波式、聲表面波濕度傳感器等。分壓式濕度傳感器應(yīng)用于濕度大于 9 0 % R H特殊環(huán)中。 4 . 測試系統(tǒng)與硬件的接口形式單一，不能適應(yīng)計算機(jī)接口最新的發(fā)展。濕度傳感器并不是一個純電容，它的等效形式 如圖 3 1虛線部分所示，相當(dāng)于一個電容和一個電阻的并聯(lián)〔 1 9 3 濕度傳感器構(gòu)成的單元測量微分電路由濕度傳感器Zc 與反饋電阻R : 構(gòu)成了一個有源微分電路。經(jīng)過電子開關(guān) Kz后，也同樣進(jìn)入積分電路。 利用積分的對稱性，實(shí)部積分值為，表達(dá)式為： （39）其中：積分電阻，：積分電容，將式（33）式實(shí)部部分帶入（39）： （310）又帶入式（310）可得： （311）根據(jù)（311）式，即可求出實(shí)部積分的值。進(jìn)行實(shí)部測量時，將采樣時間的起點(diǎn)改在T/2時刻，在dsp控制下，在T/2至T時間段內(nèi)，對輸出 進(jìn)行采樣，在T至3T/2時間內(nèi)，對進(jìn)行采樣，由于和幅值相同，方向相反，所以兩個時間段的采樣值相同，表達(dá)式和虛部測量類似。溫度源MCU51單片機(jī)串口正弦波發(fā)生器信號源圖35以MCU51為核心的測量電路的實(shí)現(xiàn)過程圖3 6是采用D S P為核心的測量電路框圖，同上面5 1單片機(jī)測量過程相同，不同之處是少掉了正弦波發(fā)生器電路模塊，由于D S P是高速芯片，利用同步串口送出數(shù)字正弦波數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)經(jīng)過D / A轉(zhuǎn)換芯片之后，產(chǎn)生測量所需的正弦波，這個正弦波經(jīng)過濕度傳感器后，再經(jīng)過一系列的電路處理后，由D S P的 A/ D采樣，數(shù)據(jù)采樣處理后的結(jié)果送往串口，由上位機(jī)顯示出測量值。 采用了Texas Instruments的高速DS P處理芯片TMS320LF2407A作為主控’器件，用來完成整個系統(tǒng)的控制、測量、運(yùn)算，輸出以及與上位機(jī)的通信。允許外設(shè)熱插拔，而不必關(guān)閉主機(jī)電源。 4，獨(dú)立供電。 總體方案設(shè)計 由以上的分析，本系統(tǒng)的電路模塊設(shè)計框圖圖如圖3 7所示。這部分設(shè)計電路同時還要考慮對于散雜小電容干擾的消除和批量測試中通道選擇的問題。過高或者過低的濕度，則會引起人們感覺不適。汽化的方式有蒸發(fā)和沸騰兩種，一種是氣體的自由表面作為氣一液的分界面的汽化過程稱為蒸發(fā)，如大海、江湖、池塘等表面的汽化。由純水組的水汽與冰的平衡:濕空氣與氣體水的飽和。目前各國使用的濕度計量標(biāo)準(zhǔn)，基本上是通過兩種并行的方式來實(shí)現(xiàn)量值的統(tǒng)一。，不能測量瞬時濕度。 第二類是混合法，它又可以分為混流法和分流法兩種。 第五類是化學(xué)方法。它可提供工作標(biāo)準(zhǔn)濕度。 采用這種方法，關(guān)鍵是要知道一些物質(zhì)的濕度固定點(diǎn)。在恒溫條件下，選擇不同的鹽盒后，經(jīng)一定的平衡時間，即可獲得由該盒內(nèi)飽和鹽溶液對應(yīng)的相對濕度。 :由于濕度測試環(huán)境在具有恒定溫度的測試室，因而并不需要考慮溫度的長期產(chǎn)生溫度穩(wěn)定性，但是我們?nèi)孕枰跍y試箱與外界空氣有短暫接觸而波動時使用該測試箱內(nèi)部的溫度誤差最小。飽和鹽溶液定點(diǎn)濕度發(fā)生裝置在濕度測量基準(zhǔn)中屬于工作基準(zhǔn)，在濕度等級中，干濕球溫度計法處于飽和鹽溶液法的上一等級，其測量精度達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。通過把存儲器和外設(shè)集成為一個單片器件，TMS320系列降低了系統(tǒng)功耗，并節(jié)省了電路板的空間，提高系統(tǒng)的可靠性。 。可擴(kuò)展的外部存儲( LF2407 ) 總共具有 192 K字x1 6位的空間。圖5 1 將TMS320LF2407A的外圍模塊資源都列出來了， 設(shè)計首先要完成濕度傳感器的測試功