自動檢測課程設(shè)計報告--濕度傳感器及應(yīng)用(參考版)
2025-01-21 23:54本頁面
【正文】 所以，如果以后有機(jī)會的話，許老師能夠教授我們一些其他方面的知識。除此之外，我知道了設(shè)計報告的格式，這為我以后做畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。所以，通過這次設(shè)計，我對濕度傳感器有了初步的了解，對其應(yīng)用范圍的廣泛更是嘆為觀止。在這次課程設(shè)計中，我選擇了濕度傳感器。通過這次課程設(shè)計，并使我們得到運(yùn)用所學(xué)理論知識解決實際問題的初步認(rèn)識和鍛煉。當(dāng)然，在自動檢測技術(shù)領(lǐng)域里，傳感器占有了舉足輕重的地位。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度/溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術(shù)提高到新的水平。國外生產(chǎn)的濕度標(biāo)定設(shè)備價格十分昂貴。這是因為測量濕度要比測量溫度復(fù)雜的多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其他因素（大氣壓強(qiáng)、溫度）的影響。但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難準(zhǔn)確測量的一個參數(shù)。為了確保軍用器件的高可靠性，Panamclrics公司把微濕傳感器封裝在集成電路殼體內(nèi)，檢測其早期失效。 濕度傳感器的應(yīng)用推動了對微電子電路封裝故障機(jī)制的分析，因集成電路失效與濕度有很大關(guān)系。 在家電中結(jié)露傳感器可用作磁帶錄像機(jī)結(jié)露檢測，汽車車窗結(jié)露、結(jié)霜檢測等。 在火力發(fā)電站、原子能電站、蒸汽機(jī)車、鍋爐等高溫高壓設(shè)備中，為了預(yù)防漏氣，防止人身事故，可使用濕度傳感器進(jìn)行檢漏。 為了改善產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能，通常在產(chǎn)品干燥系統(tǒng)、反應(yīng)堆的濕度控制、鍋爐水蒸氣的漏泄檢測、集成電路或磁頭加工廠的空調(diào)等大都使用陶瓷濕度傳感器進(jìn)行控制；各種空調(diào)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)的濕度控制可采用高分子或陶瓷濕度傳感器進(jìn)行。在100～150℃范圍內(nèi)測濕度，在國際上，大都采用陶瓷濕度傳感器制作高溫濕度儀。在70～100℃范圍內(nèi)測濕度，使用具有加熱清洗的陶瓷傳感器，為提高精度可進(jìn)行線性及溫度補(bǔ)償。由于它存在加熱清洗過程，不能連續(xù)測量，且耗能較大(1～10W)。、濕度傳感器的應(yīng)用、在濕度測量系統(tǒng)中的應(yīng)用 因為濕度隨著溫度的變化也漂忽不定的話，奢談測濕精度將失去實際意義。%RH的濕度變化(誤差)。眾所周知，相對濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對濕度。而且此精度是在某一指定溫度下(如25℃)的值。2%RH，而高濕段(80—100%RH)為177。生產(chǎn)廠商往往是分段給出其濕度傳感器的精度的。例如進(jìn)口的1只廉價的濕度傳感器只有幾美元，而1只供標(biāo)定用的全濕程濕度傳感器要幾百美元，相差近百倍。每提高—個百分點．對傳感器來說就是上一個臺階，甚至是上一個檔次。當(dāng)然，對不需要搞測控系統(tǒng)的應(yīng)用者來說，直接選擇通用型濕度儀就可以了。在當(dāng)今的信息時代，傳感器技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)緊密結(jié)合著。和測量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。一致性判定，同一類型，同一廠家的濕度傳感器產(chǎn)品最好一次購買兩支以上，越多越說明問題，放在一起通電比較檢測輸出值，在相對穩(wěn)定的條件下，觀察測試的一致性。 、對濕度傳感器性能作初步判斷的方法 5. 濕度校正校正濕度要比校正溫度困難得多。必須是交流電供電。多數(shù)濕敏元件難以在40℃以上正常工作。采用單片機(jī)軟件補(bǔ)償，或無溫度補(bǔ)償?shù)臐穸葌鞲衅魇潜ＷC不了全溫范圍的精度的，濕度傳感器溫漂曲線的線性化直接影響到補(bǔ)償?shù)男Ч蔷€性的溫漂往往補(bǔ)償不出較好的效果，只有采用硬件溫度跟隨性補(bǔ)償才會獲得真實的補(bǔ)償效果。 2. 濕度傳感器的溫度系數(shù)濕敏元件除對環(huán)境濕度敏感外，對溫度亦十分敏感，~%RH/℃范圍內(nèi)，而且有的濕敏元件在不同的相對濕度下 ，其溫度系數(shù)又有差別。在實際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期穩(wěn)定性去判斷，一般說來，長期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題，年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少，一般都在177。3%RH的精度是比較困難的，通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（20℃177。5%RH，達(dá)不到這個水平很難作為計量器具使用，濕度傳感器要達(dá)到177。濕度傳感器具有如下特點：1. 精度和長期穩(wěn)定性濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到177?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。當(dāng)今，第四代運(yùn)算放大電路已經(jīng)非常接近理想放大器特性運(yùn)算放大器加法比例運(yùn)算電路可以實現(xiàn)信號的求和以及放大。電橋放大電路應(yīng)用于電參量式傳感器，如電感式、電阻應(yīng)變式、電容式傳感器等，經(jīng)常通過電橋轉(zhuǎn)換電路輸出電壓或電流信號，并用運(yùn)算放大器作進(jìn)一步放大，或由傳感器和運(yùn)算放大器直接構(gòu)成電橋放大電路，輸出放大了的電壓信號。在考慮到對濕度傳感器進(jìn)行線性處理和溫度補(bǔ)償，常常采用電橋放大電路構(gòu)成濕度測量電路。 溫度系數(shù)＝ 圖41 差動放大電路溫度補(bǔ)償電路濕度傳感器具有正或負(fù)的溫度系數(shù)，其溫度系數(shù)大小不一，工作溫區(qū)有寬有窄。 電路設(shè)計原理框圖原理框圖：圖31 原理框圖總的工作原理圖：差動放大電路差動放大器:是把二個輸入信號分別輸入到運(yùn)算放大器的同相和反相二個輸入端，然后在輸出端取出二個信號的差模成分，而盡量抑制二個信號的共模成分的電路。前者可測控溫度和濕度，主要用于空調(diào)，后者可用來測量濕度和諸如酒精等多種有機(jī)蒸氣，主要用于食品加
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