課程設(shè)計(jì)---電容式濕度傳感器的應(yīng)用-閱讀頁(yè)
2025-01-28 18:29本頁(yè)面
【正文】 ，響應(yīng)時(shí)間為5s。 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)容值與相對(duì)濕度%RH成正比關(guān)系，受溫度的影響較小。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。 C1為電容值,pF。k為比例系數(shù)。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。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=kΔC即t3與ΔC成正比,也即與相對(duì)濕度%RH成正比。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。 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(zhǎng)時(shí)間下快速脫濕，高可靠性，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性和快速反應(yīng)等特點(diǎn) 。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。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 。以DM500高精度SAW濕度/露點(diǎn)測(cè)量?jī)x與所設(shè)計(jì)的傳感器對(duì)同一試樣進(jìn)行對(duì)比測(cè)量,結(jié)果見(jiàn)表1:表1 相對(duì)濕度（%RH）理論010203040測(cè)試0準(zhǔn)確度（%）0理論5060708090測(cè)試準(zhǔn)確度（%）由于單片機(jī)的測(cè)量精度為：式中為晶振頻率，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。經(jīng)測(cè)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(xiàn)上，無(wú)需考慮傳感器的匹配信號(hào)問(wèn)題，簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線(xiàn)設(shè)計(jì)，降低了成本，減少了故障率，確?？煽客ㄐ?。 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。同時(shí)，測(cè)量準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn)。楊老師知識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因人施教，平易近人，令我深受教誨。在論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，楊老師對(duì)我嚴(yán)格要求，每一步設(shè)計(jì)工作都親自把關(guān)。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。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，2008．[2] 張福恩,王巖．現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)與發(fā)展[J]．電子器件，2001．[3] 吳道梯．非電量電測(cè)技術(shù)[M]．西安：西安交通大學(xué)出版社，2001．[4] 何利民．單片機(jī)高級(jí)教程[M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社．2000．[5] 秦建敏，沈冰．利用水的導(dǎo)電特性對(duì)冰層厚度進(jìn)行數(shù)字化自動(dòng)檢測(cè)的研究[J]．冰川凍土，2003．[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．
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