課程設(shè)計---電容式濕度傳感器的應(yīng)用(參考版)
2025-06-08 16:13本頁面
【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 吳建平．傳感器原理及應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [2] 張福恩 ,王巖．現(xiàn)場總線的技術(shù)與發(fā)展 [J]．電子器件， 2021． [3] 吳道梯．非電量電測技術(shù) [M]．西安：西安交通大學(xué)出版社， 2021． [4] 何利民．單片機(jī)高級 教程 [M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社． 2021． [5] 秦建敏，沈冰．利用水的導(dǎo)電特性對冰層厚度進(jìn)行數(shù)字化自動檢測的研究 [J]． 冰川凍土， 2021． [6] 王在忠 ,聞瑞梅．高純水的設(shè)備及其工藝 [M] ．北京：北京科學(xué)出版社， 1991． 。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，還要特別感謝樂麗琴老師對我的大力幫助。在論文寫作中 ，楊 老師要求我做到結(jié)構(gòu)合理，層次清晰，表達(dá)明了。在論文的設(shè)計過程中，楊 老師對我嚴(yán)格要求，每一步設(shè)計工作都親自把關(guān)。楊 老師知識 淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因人施教，平易近人，令我深受教誨。同時，測量準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng) ,傳輸距離 遠(yuǎn)。 理論 0 10 20 30 40 測試 0 準(zhǔn)確度（ %） 0 理論 50 60 70 80 90 測試 準(zhǔn)確度（ %） 00 53612 1265 5612 ????????O SCF? 結(jié) 論 本設(shè)計主要應(yīng)用的是電容式傳感器方面的知識，其中的知識點(diǎn)包括電容式傳感器，濕敏電容器，單片機(jī)等。經(jīng)測試，該智能電容式濕度傳感器符合 HART的技術(shù) 規(guī)范，可直接掛在通信總線上，無需考慮傳感器的匹配信號問題，簡化系統(tǒng)布線設(shè)計，降低了成本，減少了故障率，確?？煽客ㄐ拧? 測試結(jié)果 以 DM500高精度 SAW濕度 /露點(diǎn)測量儀與所設(shè)計的傳感器對同一試樣進(jìn)行對比測量 , 結(jié)果見表 1: 表 1 相對濕度（ %RH） 由于單片機(jī)的測量精度為： 式中 OSCF 為晶振頻率， MHz,由于 ? 很小，可以忽略，因此，該傳感器的準(zhǔn)確度主要取決于濕敏電容器和轉(zhuǎn)換電路。 對位于相鄰兩分格值之間的脈寬信號 ,采用小鄰域內(nèi)近似線性化方法處理 ,對于相對濕度低于 10%RH或高于 90%RH的情 況 ,也按此方法順延推算 ,若測量結(jié)果按理論推算超出 100%RH ,則按粗大誤差處理 。 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)測量儀對所設(shè)計的傳感器進(jìn)行標(biāo)定。 濕敏電容器的特性 濕敏電容器的感濕是材料 是固態(tài)高分子聚合物 ,具有全互換性 ， 在標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境 下不需校正 ，和 長時間下快速脫濕 ， 高可靠性 ， 長時間穩(wěn)定性和快速反應(yīng)等特點(diǎn) 。單片機(jī)采用 Philips 的自帶 Flash ROM的 P89C52 ,完成數(shù)據(jù)采樣 ,數(shù)據(jù)分析 ， 地址碼設(shè)定和數(shù)據(jù)通信等功 能 ,是 電容式濕度傳感期待的管理中心。 調(diào)節(jié)可 變 電阻器 RP使得在相對濕度 0%RH時 (25℃ ),t1=t2,即 k1C1=kC0， 當(dāng)濕度增加時 ,t2增加 ， U3的脈沖寬度 t3=t2 t1=kΔ C即 t3與 Δ C成正比 ,也即與相對濕度 %RH成正比。C0為濕敏電容器在相對濕度 0%RH 溫度為 25℃ 時的電容值 ,pF。k為比例系數(shù) 。 C1為電容值 ,pF。
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