課程設(shè)計(jì)---電容式濕度傳感器的應(yīng)用(完整版)
【正文】 ，能在幾兆赫的頻率下工作，特適合于動(dòng)態(tài)測(cè)量；可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。 電容式液位 傳感器 是利用被測(cè)介質(zhì)面的變化引起電容變化的一種變介質(zhì)型電容器。 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的 ， 常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。 硬件電路設(shè)計(jì) 高分子電容式濕度傳感器屬電路參數(shù)型傳感，其輸出為電容值，傳感器的相對(duì)容值0CC 與相對(duì)濕度 %RH 成正比關(guān)系，受溫度的影響較小。C0為濕敏電容器在相對(duì)濕度 0%RH 溫度為 25℃ 時(shí)的電容值 ,pF。 在單片機(jī)內(nèi)建立濕度和脈沖寬度以及溫度和修正值的真值表 ,其中 ,濕度 和脈 沖寬度的真值表是以 DM500 高精度 SAW濕度 /露點(diǎn)測(cè)量?jī)x對(duì)所設(shè)計(jì)的傳感器進(jìn)行標(biāo)定。 理論 0 10 20 30 40 測(cè)試 0 準(zhǔn)確度（ %） 0 理論 50 60 70 80 90 測(cè)試 準(zhǔn)確度（ %） 00 53612 1265 5612 ????????O SCF? 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用的是電容式傳感器方面的知識(shí)，其中的知識(shí)點(diǎn)包括電容式傳感器，濕敏電容器，單片機(jī)等。在論文寫(xiě)作中 ，楊 老師要求我做到結(jié)構(gòu)合理，層次清晰，表達(dá)明了。值此論文完成之際，向楊老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！同時(shí)，還要特別感謝樂(lè)麗琴老師對(duì)我的大力幫助。同時(shí)，測(cè)量準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng) ,傳輸距離 遠(yuǎn)。 對(duì)位于相鄰兩分格值之間的脈寬信號(hào) ,采用小鄰域內(nèi)近似線(xiàn)性化方法處理 ,對(duì)于相對(duì)濕度低于 10%RH或高于 90%RH的情 況 ,也按此方法順延推算 ,若測(cè)量結(jié)果按理論推算超出 100%RH ,則按粗大誤差處理 。 調(diào)節(jié)可 變 電阻器 RP使得在相對(duì)濕度 0%RH時(shí) (25℃ ),t1=t2,即 k1C1=kC0， 當(dāng)濕度增加時(shí) ,t2增加 ， U3的脈沖寬度 t3=t2 t1=kΔ C即 t3與 Δ C成正比 ,也即與相對(duì)濕度 %RH成正比。 圖 6轉(zhuǎn)換電路 圖 7輸出波形 圖中 ,C 為電容式濕度傳感器 , U1的脈沖寬度為 t1=k1C1,式中 t1為脈沖寬度 ， ms。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、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。它是通過(guò)將被測(cè)介質(zhì)的液面高度變化轉(zhuǎn)為電容器電容量的變化，當(dāng)被測(cè)液體的液面在電容傳感器的兩同心圓柱形電極間變化時(shí)，引起極間不同介電常數(shù)介質(zhì)的高度發(fā)生變化。 (3)分辨率高 由于傳感器的帶電極板間的引力極小，需要輸入能量低，所以特別適合于用來(lái)解決輸入能量低的問(wèn)題，如測(cè)量極小的壓力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受 m ，甚至更小的位移。相應(yīng)地，產(chǎn)生了很多類(lèi)型的電容式傳感器，如電容式位移傳感器、電容式壓力傳感器、電容式加速度傳感器、電容式液位傳感器等等。理想情況下 : 01dSn ? 非線(xiàn)性誤差：0001)( )()( dxd xdLCC LCCSCCe f ????? ???? 圖 2變極距型傳感器的特性曲線(xiàn)x M a b d N x 0 C 由上述可知，可以通過(guò)提高靈敏度和減小非線(xiàn)性誤差的方法來(lái)改善電容式傳感器的性能。電容式傳感器的特點(diǎn)是：測(cè)量范圍大；靈敏度高；動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；小功率、高阻抗；機(jī)械損失??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性
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