環(huán)境狀況監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)論(編輯修改稿)
2025-07-10 07:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、 電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測量的。 HS1100/HS1101 濕度傳感器。 HS1100/HS1101 電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（ HS1100）和側(cè)面接觸（ HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。 相對濕度在 1%100%RH 范圍內(nèi)；電容量由 16pF 變到 200pF，其誤差不大于177。 2%RH；響應(yīng)時間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。可見精度是較高的。 濕度測量電路 HS1100/HS1101 電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。如何將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于接受的信號，常有兩種方法：一是將該濕敏電容置于運(yùn)方與租蓉組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置于 555 振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與 之成反比的電壓頻率信號，可直接被計(jì)算機(jī)所采集 。 頻率輸出的 555 測量振蕩電路如圖 2 所示。集成定時器 555 芯片外接電阻R R2 與濕敏電容 C，構(gòu)成了對 C 的充電回路。 7 端通過芯片內(nèi)部的晶體管對地短路又構(gòu)成了對 C 的放電回路，并將引腳 6 端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個典型的多諧振蕩器，即方波發(fā)生器。另外， R3 是防止輸出短路的保護(hù)電阻， R1 用于平衡溫度系數(shù)。 圖 2 頻率輸出的 555 振蕩電路 該振蕩電路兩個暫穩(wěn)態(tài)的交替過程如下：首先電源 Vs 通過 R R2 向 C 充電，經(jīng) t 充電時間后， Uc 達(dá)到芯片內(nèi)比較器的高 觸發(fā)電平，約 ，此時輸出引腳 3 端由高電平突降為低電平，然后通過 R2 放電，經(jīng) t 放電時間后， Uc 下降到比較器的低觸發(fā)電平，約 此時輸出，此時輸出引腳 3 端又由低電平突降為高電平，如此翻來覆去，形成方波輸出。其中，充放電時間為 t 充電 =C（ R4+R2） Ln2； t 放電 =CR2 Ln2。因而，輸出的方波頻率為 f=1/(t 放電 +t 充電 )=1/[ C（ R4+R2） Ln2]。 可見，空氣濕度通過 555 測量電路就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之呈反比的頻率信號 。 二氧化碳濃度監(jiān)測 氣體檢測的傳感器，目前按照氣敏特性來分，主要 分為：半導(dǎo)體型，電化學(xué)型，固態(tài)電解質(zhì)型，接觸燃燒型，光化學(xué)型等傳感器。其中又以前兩種最為普遍。 固態(tài)電解質(zhì)傳感器，顧名思義就是以固體離子導(dǎo)電為電解質(zhì)的化學(xué)電池。
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