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  • 在选择湿度传感器时需要考虑的因素以及它的发展趋势解析

    随着社会的快速发展,我们的湿度传感器也在快速发展,那么你知道湿度传感器的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。 湿度传感器的选择 湿度传感器的选择与测量重量和温度相同。要选择湿度传感器,首先要确定测量范围。除气象、科研部门外,从事温湿度测控的人员一般不需要全湿度测量(0-100%RH)。 1.选择测量范围 在当今信息时代,传感器技术与计算机技术和自动控制技术紧密结合。测量的目的是控制,测量范围和控制范围统称为使用范围。当然,对于不需要搞测控系统的,直接选择通用型湿度计就足够了。下面列出了一些应用领域对湿度传感器温湿度的不同要求。用户根据需要向传感器制造商提出测量范围,制造商优先保证传感器性能在用户使用范围内稳定一致,寻求合理的性价比是互惠互利的双方的事情。 2、选择测量精度 与测量范围一样,测量精度是传感器最重要的指标。每增加一个百分点。对于传感器来说,这是一个进步,甚至是最后一个层次。因为要达到不同的精度,制造成本相差很大,售价也相差很大。比如一个进口的廉价湿度传感器只要几块钱,而校准用的全湿度湿度传感器要几百块钱,相差近百倍。因此,用户必须量身定制自己的衣服,不可盲目追求“高、精、尖”。 制造商通常会分段提供其湿度传感器的精度。例如中低温段(0-80%RH)为±2%RH,高湿段(80-100%RH)为±4%RH。而这个精度是在某个指定温度(如25°C)下的值。如果湿度传感器在不同温度下使用,显示值还应考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重影响给定空间内的相对湿度。温度变化0.1°C。将发生0.5%RH的湿度变化(误差)。如果在应用中难以实现恒温,提出湿度测量精度过高是不合适的。由于湿度随着温度的变化而波动,谈论湿度测量的准确性将失去实际意义。所以湿度控制首先要控制温度。这就是为什么大量应用通常是温度和湿度集成传感器,而不仅仅是湿度传感器。 大多数情况下,如果没有精确的温度控制方法,或者被测空间没有密封,±5%RH的精度就足够了。对于需要精确控制恒温恒湿的局部空间,或需要随时跟踪和记录湿度变化的场合,则选择精度为±3%RH或更高的湿度传感器。相应的温度传感器。其测温精度必须在±0.3℃以上,至少±0.5℃。高于±2%RH的精度要求,即使是标准湿度发生器校准传感器也很困难,更不用说传感器本身了。 3、考虑时漂和温漂 几乎所有的传感器都有时间漂移和温度漂移。由于湿度传感器必须与大气中的水蒸气接触,所以不能密封。这决定了它的稳定性和寿命是有限的。一般情况下,制造商会注明一次校准的有效使用时间为1年或2年,到期时将负责重新校准。请用户在选择传感器时考虑以后重新校准的渠道,不要贪图便宜或迷信国外产品,忽视售后服务。 湿度传感器的发展趋势 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,往往需要对环境湿度进行测量和控制。但在常规环境参数中,湿度是最难准确测量的参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计测量湿度的方法早已不能适应现代技术发展的需要。这是因为测量湿度比测量温度更复杂。温度是一个独立的测量值,而湿度受其他因素(大气压力、温度)的影响。此外,湿度的标准也是一个问题。国外生产的湿度校准设备非常昂贵。 近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足的进步。湿度传感器正从简单的湿度传感器迅速发展到集成化、智能化、多参数检测,为新一代湿度/温度测控系统的发展创造了有利条件,也将湿度测量技术提升到了一个新的水平。 以上就是湿度传感器的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2021-07-20 关键词: 湿度传感器 温度漂移 时间漂移

  • 关于10种比较流行的物联网传感器类型及其一些用例解析

    人类社会的进步离不开社会各界的努力,各种电子产品的更新换代也离不开我们设计师的努力。其实很多人并不了解电子产品的成分,比如各种电子产品。一种传感器。传感器有多种形状和尺寸。有些是专门构建的,包含许多内置的独立传感器,允许您监控和测量许多数据源。在棕地环境(要重新开发的城市土地)中,传感器是必不可少的,包括数字和模拟输入,以便它们可以从传统传感器读取数据。物联网传感器的种类很多,应用和用例也更多。以下是 10 种流行的物联网传感器类型及其一些用例。 1.温度传感器 温度传感器测量热源中的热能,使其能够检测温度变化并将这些变化转化为数据。制造中使用的机械通常需要一定程度的环境和设备温度。同样,在农业中,土壤温度是作物生长的关键因素。 2. 湿度传感器 湿度传感器用于测量空气或其他气体中的水蒸气含量,通常用于工业和住宅区的供暖、通风和空调 (HVAC) 系统。它们可以在许多其他领域找到,包括医院和气象站,用于报告和预测天气。 3.压力传感器 压力传感器可以感应气体和液体的变化。当压力发生变化时,传感器会检测到这些变化并将它们传达给连接的系统。常见用例包括泄漏测试,这可能是衰减的结果。压力传感器在水系统的制造中也很有用,因为它可以轻松检测压力的波动或下降。 4.接近传感器 接近传感器用于非接触式检测传感器附近的物体。这些类型的传感器通常会发射辐射束,例如电磁场或红外线。接近传感器有一些有趣的用例。 5.液位传感器 液位传感器用于检测液体、粉末、颗粒等物质的液位。许多行业,包括石油制造、水处理、饮料和食品制造厂,都使用液位传感器。废物管理系统提供了一个常见用例,因为液位传感器可以检测垃圾桶或垃圾箱中的废物液位。 6. 加速度计 加速度计可以检测物体的加速度,即物体速度随时间的变化率。加速度计还可以检测重力的变化。加速度计应用的例子包括智能计步器和监控驾驶车队。它们还可以用作防盗保护,当本应静止的物体移动时向系统发出警报。 7.陀螺 陀螺仪传感器测量角速率或速度,通常定义为测量绕轴的速度和旋转。用例包括汽车,例如汽车导航和电子稳定控制(防滑)系统。其他用例包括视频游戏中的运动感应和相机抖动检测系统。 8. 气体传感器 这些类型的传感器监测和检测空气质量的变化,包括有毒、可燃或有害气体的存在。使用气体传感器的行业包括采矿、石油和天然气、化学研究和制造。一个常见的消费者用例是在许多家庭中使用的熟悉的二氧化碳检测器。 9. 红外线感应器 这些类型的传感器通过发射或检测红外辐射来感知周围环境的特征。它们还可以测量物体发出的热量。红外传感器用于各种物联网项目,包括医疗保健,因为它们简化了血流和血压的监测。电视使用红外传感器来解读遥控器发送的信号。另一个有趣的应用是艺术史学家使用红外传感器查看绘画中的隐藏层,以帮助确定一件艺术品是原作还是赝品,或者它是否在修复过程中被改动过。 10. 光学传感器 光学传感器将光转换为电信号。光学传感器有许多应用和用例。在汽车行业,汽车使用光学传感器来识别驾驶员在驾驶或停车时会注意到的标志、障碍物和其他事物。在无人驾驶汽车的发展中,光学传感器发挥了很大的作用。光学传感器在智能手机中非常常见。例如,环境光传感器可以延长电池寿命。光学传感器还用于生物医学领域,包括呼吸分析和心率监测器。 本文只能引导您对传感器有一个初步的了解。这对您入门很有帮助。同时,还需要不断总结,提高自己的专业技能。也欢迎大家讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-06-24 关键词: 压力传感器 温度传感器 湿度传感器

  • 关于常见的湿度传感器种类,你知道有哪些吗?

    随着社会的快速发展,我们的湿度传感器也在快速发展,那么你知道湿度传感器的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。 人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的发展,很难找出一个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标(像精度方面)有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;在自己的财力允许的情况下选购何种档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不至于盲目行事。 早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计,而电子式湿度传感器是近几十年.特别是近20年才迅速发展起来的。新旧事物的交替与人们的观念转变很有关系。由于干湿球、毛发湿度计的价格仍明显低于湿度传感器,造成一部分人对电子湿度传感器价格的不认可。正好像用惯了扫帚的人改用吸尘器时,总觉得花几百元钱买一台吸尘器有些不上算,不如花几元钱买把扫帚那样心理容易平衡。 由于传统测湿方法在人们的脑海中印象太深了,一些人形成了只有干湿球湿度计才是准确的固有概念。有些用户拿干湿球湿度计来对比刚购得的湿度传感器,如发现示值不同,马上认为湿度传感器不准。须知干湿球的准确度只有5%一7%RH,不但低于电子湿度传感器,而且还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。 传感器用于许多电器中。市场上已经有许多类型的传感器。如果进一步细分,我们会发现,即使是湿度传感器也是一种传感器。种类很多,不同领域的应用种类也有很大的不同。那么湿度传感器的种类有什么? 湿度传感器种类—碳湿敏元件 碳湿度传感器于1942年由美国首次提出,与常用的发声、套管、氯化锂等发声元件相比,碳湿度传感器响应速度快、重复性好、无腐蚀效应和滞后现象。窄环等优点。中国气象部门在 1970 年代初开发了碳湿度传感器并取得了积极成果。测量不确定度不超过±5%RH,正温度下时间常数为2~3s,滞后一般为7%左右,电阻率稳定性也较好。 湿度传感器种类—氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是体积可以很小,灵敏度高(测量下限为-110℃露点),响应速度快,测量信号以形式直接输出 电参数,大大简化了数据处理程序。它也适用于测量液体中的水分。它被认为是满足高空大气探测要求的几种传感器之一。但在探索生产质量稳定产品的工艺条件、提高性能稳定性等与实际应用相关的重要问题上,并未取得重大突破。因此,它只能在特定条件和有限范围内使用。近年来,这种方法在工业低霜点测量领域开始出现。 湿度传感器种类—陶瓷湿度传感器 在湿度测量领域,低湿高湿及其在低温和高温条件下的测量目前仍是薄弱环节,高温条件下的湿度测量技术最为落后。另一方面,科学技术的进步需要越来越多的场合在高温下测量湿度,如水泥、金属冶炼、食品等许多涉及工艺条件和质量控制的工业过程的湿度测量和控制。因此,自1960年代以来,许多国家开始研制适用于高温条件下测量的湿度传感器。考虑到传感器的使用条件,人们自然将目光集中在某些既能吸水又能耐高温的无机物上。陶瓷元件不仅具有湿敏特性,还可用作温度敏感元件和气敏元件。这些特性使其极有可能成为一种很有前途的多功能传感器。“湿瓷Ⅱ型”和“湿瓷Ⅲ型”是多功能传感器。 以上就是湿度传感器的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2021-06-22 关键词: 氧化铝湿度计 陶瓷湿度传感器 湿度传感器

  • Bourns MEMS技术升级大跃进,推出全新湿度传感器系列

    2021年4月20日 - 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商,今日推出一款以微机电系统(MEMS)技术为基础的全新环境传感器。与Bourns® BPS230湿度传感器相比,全新Bourns® BPS240系列 提供了更进阶的功能。增强的功能包括:具有小于1秒的快速数字(I2C)输出反应时间,以及更高的精度(典型的2%RH精度)。Bourns最新型湿度传感器系列具有更高的可靠性和性能及更小的体积尺寸(2.0 x 2.0 x 1.25毫米)。 Bourns® BPS240型湿度传感器系列 Bourns® BPS240系列旨在满足先进的传感器需求,在各种工业自动化、能源、楼宇与家庭控制以及低/中风险医疗***应用中立即更新相对湿度等级。该传感器系列还具有低电压操作、降低的电流消耗和可靠的嵌入式电容技术,有助于满足节能应用的要求。 Bourns传感器产品线经理Alain Leon表示:「除了我们为全新BPS240系列设计的进阶功能外,Bourns还以其出色客户技术支持的悠久历史、各方通路可提供的上市时间优势,以及我们对产品质量体系认证的强力信心而著称。」 全新Bourns® BPS240型湿度传感器系列现已上市,全系列均符合RoHS标准*。

    时间:2021-04-20 关键词: Bourns MEM 湿度传感器

  • 丧尸来袭!智能家居或许能够救你一命

            云计算是一个已经被提了很久的概念,云计算的理念和实践正在颠覆者传统的IT构架。在2014年,随着国内几家大型云服务商云平台进入大规模实际使用阶段,云计算已经成为不可逆的趋势。         我们先从什么是云计算开始去理解和了解他,有什么云计算技术?    云计算(Cloud CompuTIng)是由分布式计算(Distributed CompuTIng)、并行处理(Parallel CompuTIng)、网格计算(Grid CompuTIng)发展来的,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务,是一种新兴的商业计算模型。  

    时间:2020-08-31 关键词: 传感器 智能家居 智慧家庭 丧尸 湿度传感器

  • 一文汇总可穿戴最新技术和未来趋势

      可穿戴设备使我们能够以前所未有的方式改善生活的方方面面,如工作效率、健康和生活方式。它们能跟踪我们自身状况和周围环境,并提供相关信息,以激发我们上进心或鼓励我们做出更好的选择。而且,它们还可以协助实现个人连接,将“数字自我”连接到互联网。这使我们能够与朋友或远程诊断专家共享信息,无论是为了好玩、征求意见和建议,还是现场医学诊断。   因此,可穿戴设备市场的快速发展并不令人惊讶。据市场分析公司CCS Insight调查,2014年可穿戴设备出货量为2,900万件,2015年为8,500万件。同时该公司预测,可穿戴设备市场的规模将在2016 年达到1.23亿件,并在2020年达到4.11亿件。   图1:分析公司预测可穿戴设备市场的所有领域在未来几年都将快速发展(来源:CCS Insight)。   尽管可穿戴设备市场的初期增长令人可喜,不过整体市场规模仍然相对较小,特别是与年出货量达十几亿部的智能手机市场相比。为推动该快速增长的市场实现其最大潜力,我们需要令人兴奋的新型可穿戴设备。   这些设备将集成更多传感器,以便向用户提供更多有用信息,并且具备“情境感知”(context aware)特性,确保以相应的方式传递信息。它们将开辟新的用途,例如淡化消费与医疗应用之间的界限,帮助人们在医疗专业人士的协助下管理自己的健康。这些新用途将使数据安全和用户隐私变得更加重要。   可穿戴设备只有在人们穿戴它时才能发挥作用,穿戴的时间越长越好。因此,这些下一代设备需要提供长久的电池续航时间(亦即两次充电之间的时间),同时需要有“低调”的外形且穿戴舒适。   数据集成和情境感知   最早的可穿戴设备是基于三维加速计的简单计步器。随后很快就出现了包含压力传感器和陀螺仪等器件的更复杂设备。这些器件使可穿戴设备能够识别穿戴者正在参与的活动类型(如步行、跑步、爬山等),并跟踪其睡眠周期。同时,温度和湿度传感器使得可穿戴设备能够更准确地测量诸如锻炼时消耗的卡路里等参数。   可穿戴设备集成更多传感器的这一趋势未来几年将会加快。特别是,我们将看到集成越来越多的运动和环境传感器,以及新兴的生物传感器。生物传感器现已应用于独立的可穿戴医学监护仪,而且许多消费类设备现在都提供心率测量功能。但在接下来的几年内,消费设备将集成更广泛的生物传感器,如测量血氧量、血压和血糖水平的光谱传感器,以及确定出汗水平和pH值的皮肤电阻感应传感器。   图2:我们将看到可穿戴设备集成越来越广泛的生物传感器。   集成更多传感器有许多优势,最明显的是,可以增加设备的功能,使其能够测量更多参数。另外,还能提高所收集数据的精确性。例如,使用来自其他传感器的信息来确定穿戴者正在从事的活动类型,有助于选择更合适的算法来处理来自加速计的输入信息,使活动追踪更加准确。另外,结合来自众多传感器的数据使设备能够提取更多对用户有用的信息,例如,使用心率、加速计数据和皮肤电阻感应来测算人的压力水平。   除了上面提到的运动、环境和生物传感器之外,可穿戴设备还有可能增加麦克风的使用。但目的不是向穿戴者提供更多信息,而是帮助设备感知其使用情境,以便确定哪些信息对穿戴者有用,以及如何以最佳的方式传送这些信息。例如,如果设备“听到”喷气式发动机的轰鸣声,它能推断出穿戴者正在坐飞机,并监测坐了多长时间,然后调整针对睡眠和锻炼的建议,帮助穿戴者更有效地应对疲劳、脱水和时差反应。   新用途   随着可穿戴设备收集更多有关我们及周围环境的数据,它们将日益成为我们的“数字自我”。这一点与可穿戴设备和情境感知的混聚(mash-up)相结合,为可穿戴设备开辟了许多新用途。其可能性几乎是无穷尽的。但很容易想象,可穿戴设备将成为通用的接入设备,例如开家门、办公室门和汽车门,登录工作系统等。从而避免了忘带钥匙、出入证和忘记密码带来的麻烦。   在家庭自动化领域,智能娱乐系统能够通过可穿戴设备检测出谁在家中,并根据此人的偏好自动选择电视频道、音乐和音量。可穿戴设备能够与房间内各个地方的信标进行通信,感测人的存在,打开和关闭照明和供暖,并根据个人偏好进行调节,使你始终感觉舒适并节省能源。

    时间:2020-08-18 关键词: dialog 可穿戴设备 湿度传感器

  • Ynvisible Interactive公司开发利用RFID技术的显示屏

    Ynvisible的核心技术是其电驱动显示屏,由一个带有视觉指示器的平面组成,并使用电致变色(EC)印刷电子产品。该公司业务开发主管Samuli Stromberg表示,这套系统在极低的电流下允许用户在表面上创建视觉变化,且这是一种与发光系统不同的反射型显示技术,因此功耗更低,电子设备更简单并且不发光。公司的目标是可以让日常用品从视觉指示器中受益。本月早些时候,Ynvisible宣布与有机光伏(OPV)太阳能发电产品制造商Epishine AB建立合作关系;Epishine AB公司将采用Ynvisible的印刷电子显示器用于太阳能物联网(IoT)设备。Epishine使用室内照明为其设备供电。Ynvisible还与生产混凝土浇铸用湿度传感器的公司Invisense AB合作。 Stromberg解释说,这套系统可以取代常用的LED指示灯。他认为这样的灯光可能会令人讨厌,而且不提供打印信息或说明。Stromberg指出,应用程序目前无法指示视觉变化,但使用这个系统是存在可能性的。例如,当连接传感器时,屏幕上可以显示所检测到的环境变化。Ynvisible公司引用了一个简单的用例:安装在花盆上的传感器可以检测土壤水分,并在其表面显示信息变化,如果水分充足,就显示笑脸;反之土壤太干,就会显示哭脸。 总部位于加拿大的印刷电子公司Ynvisible Interactive开发出一种印刷电子显示屏,公司计划借此解决RFID技术问题。该显示屏已利用RFID访问信号来提供所需的低功率,同时也提供了物品的自动可视指示,例如温度偏移,这可能会增强RFID传感器的显示能力,以便在没有阅读器的情况下查看信息。就结果而言,该解决方案是采用RFID将唯一ID号和传感器数据传输到服务器,对于那些没有安装阅读器的用户来说,它还可以提供视觉指示器,指示需要引起注意的标记物品。 Ynvisible的管理层认为,基于RFID和NFC的系统也可以受益于电子显示屏这项技术,因为传感器测量结果可以通过RFID进行存储和传输,而电子显示屏可以为不易或不方便读取RFID的地点或时间提供简单的视觉指示。Stromberg说:“我们觉得这非常适合RFID应用,并且衔接自然。”首先也是最重要的是,RFID技术已经被应用到电力管理中。目前电力行业也在测试RFID技术的应用,在这些应用中,标签上可见的方便人们阅读的动态变化信息将有利于RFID系统的推行。 在某些情况下,将带标签商品推向终端客户的最后一步对于RFID的使用也具有挑战性,因为在交易的最后一步(比如在商店中或收货时),现场可能并没有NFC、高频或超高频RFID阅读器。打个比方,如果为第三世界国家的病人接种的疫苗被送到诊所,Ynvisible的印刷电路指示器可以提供视觉信息,表明该物品的条件满足要求,如果出现疫苗变热的情况则会提示不合格。 Ynvisible公司目前正在使用RFID标签测试此功能,并计划与RFID公司合作,以确定如何将这些技术结合在一起。Stromberg说:“这有可能使物品信息变得更清晰明了,更易于理解。”然而,最初他们只是使用RFID来实现功率数据采集。 温度传感NFC标签就是一个例子。如果将具有温度感应功能的NFC标签附加到产品上,它们将各自收集温度数据,这些数据可以通过支持NFC的移动电话或读取设备来捕获。接下来,这些数据将存储在服务器上,然后在服务器上进行解析、共享和分析。例如在供应链中,当货物在整个仓库中移动时,工人不太可能用阅读器逐个读取标签,但是当产品标签捕捉到超出可接受参数范围的温度的视觉指示器可能会吸引员工使用该产品。Stromberg说,“可以说我们扩增了NFC的读取范围,因为在人眼可视范围之外能看到标签显示屏。”   Stromberg解释说,NFC阅读器可以通过询问内置在Ynvisible设备中的标签来为系统供电,从而提供足够的能量。因此,未与RFID技术一起使用的显示器仍可以包括NFC IC和天线,以捕获支持NFC的移动电话或其他询问设备的传输,并且它可以存储该功率为显示器和传感器通电,以便它可以继续基于传感器读数更新显示面。他补充说:“如需在任何环境下驱动视觉信号,Ynvisible的产品则是市场上功耗最低的电动显示屏。” 电致变色的基本概念(使用电压来改变材料的颜色或不透明度)已经存在了数十年。例如,它可与在办公楼或汽车中变暗的智能窗户配合使用,以响应光线提示进行着色。Stromberg说,Ynvisible所做的就是使电致变色学更接近包装和智能日常用品。他说:“我们正在通过改良技术开拓新市场,开发新应用场景。”

    时间:2020-01-10 关键词: RFID 太阳能物联网(iot)设备 湿度传感器

  • 多功能室内环境监测系统方案,软硬件设计流程图

    一、项目概述1.1 引言本设计先由温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、一氧化碳传感器、电磁辐射传感器和空气质量传感器组成的传感器系统分别采集温度、湿度、甲醛浓度、一氧化碳浓度以及电磁辐射强度等室内环境数据。MCU读取相应的环境参数并显示,并且将部分数据存储到数据存储系统中以方便用户查看。当室内环境的某一个参数超出要求时,MCU会控制相应的外围设备进行相应的操作,比如,当甲醛或一氧化碳浓度过高时,MCU会控制语音系统进行报警,并且打开通风系统改善环境;当室内环境湿度过低时,MCU会控制加湿器进行加湿,提高室内湿度。本设计还配有日历、时间和闹铃等附加功能,使其更具实用性。本设计采用触摸屏进行显示和控制,编程实现触摸屏上的软件界面,界面人性化,用户可通过该界面查看各种信息,比如温度、湿度、电磁辐射强度、历史记录……还可以设置时间、闹铃加湿器、通风扇等外围设备,操作方便快捷。1.2 项目背景/选题动机现代社会人们的生活环境越来越复杂,人们对环境的要求也越来越高,而室内环境的好坏直接影响着人们的生活的舒适性。市面上的环境监测装置功能单一,一般只能监测某一种环境因素,不能很好的满足人们的需要。为此设计出多功能室内环境监测系统,同时检测多路信息,并提供相应的改善措施,力求最大限度的改善室内的环境,使人们的生活更加美好。二、需求分析2.1 功能要求能够同时检测室内温度,湿度,甲醛浓度,一氧化碳浓度以及空气质量等参数,能够根据环境参数控制加湿器、通风扇等外围设备的工作,并且可以根据环境参数由语音系统提供实时的报警提示或者建议,具有数据保存的功能。采用触摸屏显示,有时间、日历和闹铃等附加功能,配有人性化的软件界面,方便操作。2.2 性能要求触摸屏上的软件界面稳定美观,反应速度快,可操作性强;环境参数测量准确;室内环境改善措施适当。三、方案设计3.1 系统功能实现原理ATXMEGA128A1-A读取温度传感器系统以及时钟系统的数据分别送到触摸屏上进行显示和数据存储系统进行存储。ATXMEGA128A1-A根据采集到的数据对室内环境进行相应的判断,然后根据内设的规则控制语音设备、加湿器、通风设备和状态指示灯的工作。ATXMEGA128A1-A实时监测触摸屏的输入情况,当有用户对其进行操作时,处理器根据用户的输入信息进行相应的用户的设置。3.2 硬件平台选用及资源配置选用AVR XMEGA-A1 Xplained开发板,是一个基于ATXMEGA128A1-A 单片机控制器的评估套件和开发系统。3.3系统软件架构3.4 系统软件流程程序运行流程图程序开始后,先初始化,对寄存器进行设置。然后依次读取传感器上的信息如温度、湿度、有害气体含量等,并执行相应功能的函数对其运算,同时对数据进行判断,若为异常数据则进入异常诊断,显示异常信息,发出警告并进行相应调节措施。同时检测触摸屏上是否有输入信息,若有信息,则根据相应的信息控制其他的设备进行相应的设置。3.5 系统预计实现结果通过传感器来来测量温度、湿度、有害气体含量等,并显示、存储,当判断出有一项或过多项指标不正常时,通过触摸屏显示,并通过ATxmega128 对其他器件进行控制进而调节不正常环境因素。触摸屏作为人机界面并可实现USB口和串口和存储设备并计算机通讯。

    时间:2018-10-01 关键词: 温度传感器 甲醛传感器 总线与接口 室内环境监测 atxmega128a1-a 湿度传感器

  • 怎样合理使用湿度传感器和测量方法

    怎样合理使用湿度传感器和测量方法 关于合理使用湿度的讨论现代信息技术使传感器技术产生了革命性的变化。嵌入式技术的应用大大改进了信号的处理技术,提高了测试精度。总线技术有效地解决了多点数据采集、远距离通信等在模拟技术时期困扰人们的问题。网络化更为测控技术提供施展身手的广阔空间。湿度测量在十年前还是局限于气象,科研等少数领域里讨论的技术,现代电子技术同样使湿度传感器成为科技刊物上常见的术语。1、湿度测量方法的比较 相对湿度/温度传感器 湿度测量技术来由已久。随着电子技术的发展,近代测量技术也有了飞速的发展。湿度测量从原理上划分二、三十种之多。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值(重量或体积)等等。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算,初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。这里双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,却因设备复杂,昂贵,运作费时费工,主要作为标准计量之用,其测量精度可达±2%RH以上。静态法中的饱和盐法,是湿度测量中最常见的方法,简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光—电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久,使用最普遍。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,明显低于电子湿度传感器。显然干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 本文想强调两点:第一,由于湿度是温度的函数,温度的变化决定性地影响着湿度的测量结果。无论那种方法,精确地测量和控制温度是第一位的。须知即使是一个隔热良好的恒温恒湿箱,其工作室内的温度也存在一定的梯度。所以此空间内的湿度也难以完全均匀一致.第二,由于原理和方法差异较大,各种测量方法之间难以直接校准和认定,大多只能用间接办法比对。所以在两种测湿方法之间相互校对全湿程(相对湿度0~100%RH)的测量结果,或者要在所有温度范围内校准各点的测量结果,是十分困难的事。例如通风干湿球湿度计要求有规定风速的流动空气,而饱和盐法则要求严格密封,两者无法比对。最好的办法还是按国家对湿度计量器具检定系统(标准)规定的传递方式和检定规程去逐级认定。2、湿度传感器测湿原理的差异 湿度传感器可分为物性型和结构型。物性型湿度传感器又分为水分子亲和型和非亲和型两类。绝大多数实用的湿度传感器属于前者。水分子亲和型的感湿机理主要表现在感湿材料在吸湿后阻值和电容值发生规律性变化。具有此类物性的材料很多:有金属氧化物、高分子、电解质、碳—聚合物混合材料。而现有的电子敏感材料的均匀性、一致性尚未达到理想水平,元件制作工艺也参差不齐,所以感湿元件的物性存在分散性。感湿元件的物性与湿度值之间又是一种间接关系,须经过转换电路将阻值或容值的变化转换为电压或电流量值。所以不同的原理、不同的材料、不同的结构做出的传感器反映的湿度值总是存在差异。3、影响电子式湿度测量准确度的因素1)湿度传感器的误差 敏感元件分散性造成:即元件阻值、容值对湿度响应的离散性 信号转换产生误差:即阻值、容值转换为电压、电流信号时产生 温漂、时漂造成:湿敏元件必需和被测气体直接接触,不能象其它电子器件那样完全密封。故容易被空气中的酸性、碱性成分及有机溶剂腐蚀、污染,所以湿敏元件难以做到长寿命,需要定期(例如一年)标定。寿命较长,稳定性好的传感器标定后可继续使用,达十年以上。2)二次仪表中,对信号的处理引入的误差 对信号放大、补偿、修正后产生的失真;例如有的湿敏元件温度系数是个变量,常温下补偿后,高温时仍有误差。 整机电路的零点漂移、温度漂移产生的误差。3)传感器、变送器在校准,标定时产生的误差 标定设备的干燥系统、饱和系统不理想;或者双压法、双温法设备的压力、温度测量控制不准;在分流法设备中因质量流量计不准;在露点法中,因采样气时导管漏气或导管太长而影响温度都会产生较大的误差。 平衡时间不够或难以达到平衡产生的误差。敏感元件周围有发热体(如功率较大的元器件)也会影响测量结果。 传感器在工作室停留位置不同产生的误差。4、按“需要和可能”合理选择传感器 湿度传感器品种繁多,各有优缺点。关于合理使用湿度传感器的讨论,用户最好根据实际需要合理选择传感器,不要盲目追求高指标。用现代电子技术提高一个传感器及其二次仪表的分辨率并不是很难的事情,但提高一台仪器仪表的准确度则不是轻而易举能办到的。对湿度传感器而言,提高一、两个百分点,实际上是提高一个等级,可能意味着成本和造价的大幅度提高甚至翻番。一般工控条件下使用湿度传感器,误差确定在±5%RH以内就足够了。如果使用者对湿度测量的精度要求较特殊,比如精度高,使用温度变化较大,或者主要在低湿段或高湿段使用。最好找权威的计量部门用二级以上的标定设备予于检测。否则采用精度低的测试手段只能得出置信度很低的结论。经过测试,全面、准确地了解湿度传感器的技术性能是合理使用这种传感器的必要前提。

    时间:2018-07-12 关键词: 测量方法 湿度传感器

  • 湿度传感器如何选择测量精度

    和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。   生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。   多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH   以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。”

    时间:2018-06-08 关键词: 测量精度 湿度传感器

  • 基于IH-3605湿度集成传感器湿度表电路图

     IH-3605湿度集成传感器是一种电容式湿度传感器,它与调整电路集成在一起做在陶瓷基片上,在相对湿度0%~100%RH变化时,相应输出0.8~4V直流电压(典型值); IH-3605湿度集成传感器是一种电容式湿度传感器,它与调整电路集成在一起做在陶瓷基片上,在相对湿度0%~100%RH变化时,相应输出0.8~4V直流电压(典型值);该湿度集成传感器有较高的精度、线性度、重复性及长期稳定性;工作电流很小(5V工作电压时仅耗电200uA),适合于便携式湿度仪;生产厂家提供湿度标定数据,使用户在生产湿度仪时免除再标定的麻烦并节省标定设备的开支;该湿度集成传感器有良好的抗化学腐蚀性。

    时间:2015-05-18 关键词: 温度/湿度/压力 ih-3605 湿度传感器

  • 一点石墨烯能将细菌孢子改造成湿度传感器?

    目前最灵敏的湿度传感器主要利用聚合物因应湿度的变化而缩小或放大,但美国伊利诺大学芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)的研究人员们宣称,只要在细菌孢子(惰性菌种)上镶嵌石墨烯量子点,不仅能使其超越聚合物-湿度传感器实现十倍以上的灵敏度,同时还能承受温度、真空与超低湿度的极端环境。 "目前还没有哪一种人造材料的反应速度与能量密度能媲美我们的细菌孢子,"Vikas Berry指出,"我们在聚合物与孢子的丰富经验能够超越他们。" 这种"纳米电子机器人装置"(NERD)基于一种本质上处于休眠状态的细菌孢子。如果它被弄湿了,就会"苏醒",而且需要营养物质。孢子本身并没有外部需求,即使是在高湿度环境下也不会醒来。然而,由于这种孢子在"等待"湿度条件,以便离开休眠状态,因而对于湿度变化极其敏感。事实上,在低湿度条件下甚至还会变得更敏感,以聚合物为基础的湿度传感器情况则相反。 石墨烯量子点沈积在细菌孢子上,产生了石墨烯涂覆的孢子。为生物电子装置的电池附加电极后, 能够提高对于湿度的灵敏度。(来源:伊利诺伊大学芝加哥分校) 由于孢子对于湿度的反应积极,透过连结石墨烯量子点可将反应转换成电子反应。(来源:伊利诺伊大学芝加哥分校) 为了使其成为一款传感器,Berry与其他研究人员深入研究布满石墨烯量子点的孢子表面,并在孢子两端附加电极。其结果是,即使是在整个频谱上的些微湿度变化,都会导致电极之间的电阻改变——将细菌孢子变成一款湿度传感器。 伊利诺大学芝加哥分校博士候选人Phong Nguyen、博士后研究员TS Sreeprasad (现任职休斯顿莱斯大学),以及堪萨斯州立大学的Alshogeathri、Luke Hibbeler、Fabian Martinez与Nolan McNeiland都共同参与了这项研究。 研究资金由美国国家科学基金会(NSF)、美国海军研究署(ONR)以及Terry C. Johnson基础癌症研究中心共同提供。

    时间:2015-04-03 关键词: 石墨烯 湿度传感器

  • 借可穿戴市场爆发商机,相对温湿度传感器在多领域应用全面开花

     可穿戴市场在苹果“iwatch”的传闻中酝酿,发展,而直到最近苹果智能手表“Apple Watch”的公开亮相,才使得可穿戴市场真正走出概念阶段。可以说,“Apple Watch”为可穿戴产品树立了一个新的典范。不过,在“高大上”的“Apple Watch”的示范效应下,智能穿戴拨动了很多公司的神经,其他的可穿戴厂商要如何寻求产品的差异化,从而跟上这波可穿戴市场爆发的商机呢? “其实,可穿戴产品差异化的重点在于传感器,而传感器被称为是可穿戴产品的灵魂,一款高性价比,低功耗,小尺寸的传感器能够为可穿戴产品提供差异化的竞争优势,例如青岛潍坊歌尔的智能手环就采用了世强提供的Silicon Labs的单芯片相对湿度和温度传感器,客户的反应非常好。”世强产品经理吕骏奇表示。 相对温湿度传感器在多领域应用全面开花 虽然几年前智能手机等移动设备的兴起并没有带动相对温湿度传感器的普及,不过,在可穿戴产品及物联网(IOT)的带动下,相对温湿度传感器必将迎来新一轮市场行情。如下图1所示为世强代理的Silicon Labs的单芯片相对湿度和温度传感器应用领域。     图1. Si701x/2x相对温湿度传感器应用领域 Si701x/2x相对温湿度传感器可为家居自动化、HVAC、制冷、医疗照护、远程监控、汽车和工业设备等提供精确相对湿度(RH)感应。当与世强代理的Silicon Labs广受欢迎的节能型微控制器和无线IC产品相结合时,Si701x/2x系列产品能够为连接到物联网的各种可连接设备进行测量、控制和报告环境状况,提供最佳的解决方案。 随着生活水平的提高,家居智能化的需求逐步显现,例如将温湿度传感器用于家庭的温度、湿度数据采集系统中,就可以方便、及时的获取室内、外的温度、湿度等数据(也可和其他传感器集成扩展数据采集应用范围)。 “配合Silicon Labs最节能的EFM32 MCU及多种传感器组合(包括紫外光、相对温湿度、手势感应),世强能够为客户提供智能家居应用的总控制开关Demo,客户也可以根据自己的需求定制不同的功能。” 吕骏奇表示。 有数据统计表明,与欧美相比中国的食品运输缺乏监控措施,采用温湿度传感器对运输中的食品进行监控可以有效帮助降低食品运输中的损失。此外,环境问题逐渐受到政府和普通民众的普遍关注,而工业生产和精密制造也更关心周边环境变化对产品的影响,使得相对温湿度传感器在工业、医疗、物流、气象等领域得到广泛应用。 挑战传统方案,单芯片解决方案全面胜出 “我们的客户北京海林(国内最大的温控器生产商)就采用了Silicon Labs的相对温湿度传感器在他们的高端温控器上,天津九安也将我们的温湿度传感器用在婴儿床监护中。这主要是由于Si701x/2x相比普通的分立方案,其精度的一致性更好,产品的性价比更高。” 吕骏奇指出。 Si701x/2x传感器系列产品是传统RH感应方法的最佳替代选择,这些传统方法通常采用分立电阻或电容式RH感应原理以及模拟电路去进行温度补偿和信号调节,往往需要较多物料和PCB面积,客户还必须在PCB装配过程中进行RH/温度校准,这就容易降低了温度的一致性。此外,传统的分立式解决方案也与表面贴装技术(SMT)生产不兼容。 而Silicon Labs获专利的混合信号技术可在单一IC上集成传感元器件、信号调整电路、模数转换器(ADC)、非易失性存储器和I2C接口,并且可完全用标准的CMOS工艺制造。相较于分立方法,单芯片解决方案仅需要微不足道的BOM成本。并且,Si701x/2x系列产品还与SMT生产兼容。 单芯片IC设计提供了更高的易用性,同时降低了制造成本和复杂度。“Si701x/2x系列产品还是工厂完全校准的,其在精度方面和校准方面都有非常好的表现,不用我们再去校准,Si701x/2x在0-80% RH内具有±3% RH的最大精确度,而在 -10℃至+85℃内具有±0.4℃的最大温度精确度。”吕骏奇特别指出。 Si701x/2x关键特性:高精度、低功耗、带保护膜 由于Silicon Labs的RH感应精度在业内名列前茅,Si701x/2x系列产品非常适合于大多数对RH和温度感应有非常严格精度需求的应用。相对于竞争对手的同类RH/温度传感器,如下图2所示,Si701x/2x传感器在更宽湿度范围(0-80% RH)内具有±3% RH的最大精确度。相对于同类产品,该传感器也在更宽温度范围(-10℃至+85℃)内具有±0.4℃的最大温度精确度。     图2. Si701x/2x与竞争产品的RH精度和范围比较 除了在RH精度和范围方面具有极大的竞争优势外,Si701x/2x传感器还在一体化的RH/温度传感器市场具有最低功耗。它支持3.3 V电源电压和8位分辨率,当每秒一次采样率时平均片上功耗为2.2μW,与同类产品功耗相比最大低至6倍。如此高能效使得Si701x/2x系列产品成为功耗敏感型应用的最佳选择,并且有助于延长电池寿命。     图3. Si701x/2x与竞争产品的比较 RH长期偏移也是相对温湿度传感器一个重要指标,Si701x/2x系列产品具有最低的长期RH漂移,每年小于0.25% RH,这确保最佳的长期RH精确度。 Si701x/2x系列产品还是业内唯一支持双温区测量的一体化RH/温度传感器产品,代表了最先进的RH感应发展水平。新型Si7013器件支持具有可编程线性度的第二区温度感应,从而消除了通常系统所需的额外模拟数字转换器(ADC)和补偿软件。这种需要第二区温度感应的应用(例如恒温器)现在能够使用Si7013有效的测量外部热敏电阻的模拟电压。 “另外,特别值得一提的是Si701x/2x有非常独特可选的保护膜,这个保护膜相对竞争对手来说,在生产方面有非常好的表现。贴上保护膜的Si701x/2x可以在通过自动化的生产设备时不用做额外的处理,这样非常有利于我们的生产,而我们竞争对手很多是不能做到这一点的。” 吕骏奇特别指出。 一体化的CMOS设计提供最高的长期可靠性,并且一个可选的过滤器外盖可以防止沾污,提供额外保护。在工厂安装的外盖是一层覆盖在IC顶部的特氟龙涂层,不仅在PCB装配过程中保护传感器,而且也遍及整个产品生命周期,在产品运行过程中屏蔽来自传感器元件之外的灰尘、污垢和清洗药剂。 高性价比传感器搭配节能MCU及无线IC,世强提供免费Demo 新型Si701x/2x系列产品有效结合了超低功耗、易用、小尺寸、精确度、可靠性以及标准加工流程兼容性。 此外,特别值得一提的还有Si701x/2x所具有的超高的性价比优势,相比最早进入这一领域的某瑞士公司的产品,加了保护膜的Si701x/2x在成本上比其不加保护膜的产品还要低10%,这也是目前世强的很多客户采用Si701x/2x加以替换的最主要的原因之一。(Si701x/2x与该公司产品是pin-to-pin兼容的。) “未来的传感器市场尤其是在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。当然在具体应用中,也面临一些需要解决的问题。物联网方面,客户希望一块纽扣电池可以为传感器供电达6年之久甚至不用更换电池,另外多种传感器的组网和无线传输方式也是一个问题。” 吕骏奇指出。 为了满足物联网对无线感应应用的需求,世强将Si701x/2x传感器以及其他传感器(紫外线指数传感器、手势感应传感器)产品与Silicon Labs的节能型MCU有效结合,为客户提供相应的评估板,并且这些评估板都是免费提供给客户进行评估的。例如下图4所示的智能家居传感模块。     图4. 世强提供的智能家居传感模块 本文小结 可穿戴市场即将爆发,本土厂商如何在激烈的市场竞争中实现弯道超车?同时,物联网的快速发展对应用于感应端的无线传感器节点也提出了更高要求。我们需要更高集成度、小尺寸封装和低功耗的传感解决方案,世强代理的Silicon Labs的Si701x/2x满足了这些要求,并且,和竞争相对温湿度传感器相比,Si701x/2x还具备超高性价比、高精度(单芯片解决方案还确保了精度的一致性)、带保护膜的特性,这些特性使得其成为消费电子、智能家居、远程监控、汽车电子、工业设备和健保等应用的绝佳传感器选择。

    时间:2014-10-22 关键词: 可穿戴 湿度传感器

  • ”整合“时代:Sensordrone 整合 11 项传感器功能

    当今是一个崇尚“整合”的时代,很多亮眼于世的项目、概念及设备,本质上都是整合了以往不同的概念及功能,比如做“特卖”的“网站”,比如能够“拍照”的“眼镜”。Sensordrone 蓝牙传感器的诞生有一种顺应时代的意味,不过它对“整合”的诠释更狠:整合 11 项传感器功能。 这款设备被开发者用心的打造成钥匙扣的样子,看上去更像一个 USB,但通过与手机的 app 互联之后,它可以被用来探测温度、湿度、气体、颜色,甚至是海拔。Sensordrone 同时也是一个开放化的平台,可以运用蓝牙来连接不同的外围设备。Sensordrone 在 Android 平台上拥有 11 个免费 app,且正在不断地开发新的 app。 Sensordrone 所拥有的功能包括: 空气传感器:测试空气质量及成分,比如一氧化碳浓度,也可以检测酒精、氮气等化学气体 气体传感器:感觉甲烷、丙烷、天然气等还原性气体,可用于检测煤气泄漏 氧化性气体传感器:臭氧、二氧化氮等氧化气体传感,可用于检测氯泄漏 非接触式温度计:检查食品温度、发动机温度,可用于电阻诊断 湿度传感器:检查干旱指数,可用于检测霉菌生存环境 温度传感器:测量环境温度 光传感器:检查光强度、阳光监控,甚至深夜冰箱使用 颜色传感器:用于 RGB 颜色强度识别,以及配合 RGB 颜色来进行多种颜色照明 压力传感器:可作为晴雨表,可贴在手腕位置用作血压检测仪,甚至可以测量海拔 接近传感器:作为螺柱仪或液位监控器 扩张连接器:用于连接其他传感器,如心电图、打印机等等 目前,sensordrone 蓝牙传感器适用于 Android 2.2(Froyo) 、 iOS 6.1 及以上版本,在 Gizmag 上售价 149 美元。

    时间:2014-08-13 关键词: 蓝牙 传感器 光传感器 湿度传感器

  • 基于PIC单片机的智能湿度测量仪电路

     由HM1500/1520型湿度传感器和单片机构成的智能湿度测量仪电路如下图所示。该仪表采用+5V电源,配4只共阴极LED数码管。电路中共使用了3片IC:IC1为HM1500/1520型湿度传感器,IC2是由美国微芯片(Microchip)公司生产的带10位ADC的单片机PIC16F874,IC3为7达林顿反相驱动器阵列MC1413。PIC16F874是一种高性价比的8位单片机,内含8路逐次逼近式10位A/D转换器,最多可对8路湿度信号进行模数转换,现仅用其中一路。JT为4MHz石英晶体,配上振荡器电容C1、C2之后可为单片机提供4MHz时钟频率。PIC16F874的电源电压范围较宽(+2.5~+5V),适合低压供电,静态电流小于2mA。RA口(RA0~RA7)为I/O接口,现利用PA0(亦称AIN0)口线来接收湿度传感器所产生的电压信号。PA1~PA4输出位扫描信号,经过MC1413获得反相后的位驱动信号。RB口中的RB0~RB6输出7段码信号,接LED显示器相应的笔段电极a~g。PIC16F874还具有掉电保护功能,MCLR为掉电复位锁存端。当UDD从+5V降至+4V以下时,芯片就进入复位状态。一旦电源电压又恢复正常,必须经过72ms的延迟时间才脱离复位状态,转入正常运行状态。在掉电期间RAM中的数据保持不变,绝不会丢失。

    时间:2014-07-24 关键词: pic单片机 mc1413 湿度传感器

  • 湿度传感器线性频率输出式相对湿度测量电路图

    线性频率输出式相对湿度测量电路如图所示,电源电压范围是UCC=+3.5~+12V。利用一片CMOS定时器TLC555,配上HS1100/1101和电阻R2、R4构成单稳态电路,将相对湿度转换成频率信号。输出频率范围是7351~6033Hz,所对应的相对湿度为0~100%。当RH=55%时,f=6660Hz。输出频率信号可送至数字频率计或单片机系统,测量并显示出相对湿度值。R3为输出端的限流电阻,起保护作用。  

    时间:2012-12-28 关键词: 频率 测量 电路图 温度/湿度/压力 湿度传感器

  • 湿度传感器和单片机构成的智能湿度测量仪电路图

    由HM1500/1520型湿度传感器和单片机构成的智能湿度测量仪电路如图所示。该仪表采用+5V电源,配4只共阴极LED数码管。电路*使用了3片IC:IC1为HM1500/1520型湿度传感器,IC2是由美国微芯片(Microchip)公司生产的带10位ADC的单片机PIC16F874,IC3为7达林顿反相驱动器阵列MC1413。PIC16F874是一种高性价比的8位单片机,内含8路逐次逼近式10位A/D转换器,最多可对8路湿度信号进行模数转换,现仅用其中一路。JT为4MHz石英晶体,配上振荡器电容C1、C2之后可为单片机提供4MHz时钟频率。PIC16F874的电源电压范围较宽(+2.5~+5V),适合低压供电,静态电流小于2mA。RA口(RA0~RA7)为I/O接口,现利用PA0(亦称AIN0)口线来接收湿度传感器所产生的电压信号。PA1~PA4输出位扫描信号,经过MC1413获得反相后的位驱动信号。RB口中的RB0~RB6输出7段码信号,接LED显示器相应的笔段电极a~g。PIC16F874还具有掉电保护功能,MCLR为掉电复位锁存端。当UDD从+5V降至+4V以下时,芯片就进入复位状态。一旦电源电压又恢复正常,必须经过72ms的延迟时间才脱离复位状态,转入正常运行状态。在掉电期间RAM中的数据保持不变,绝不会丢失。

    时间:2012-12-28 关键词: 单片机 测量仪 湿度 温度/湿度/压力 湿度传感器

  • CGS-H型陶瓷湿度传感器构成的低湿度电路图

    CGS-H型陶瓷湿度传感器构成的低湿度检测电路图。

    时间:2012-12-28 关键词: 陶瓷 湿度 温度/湿度/压力 cgs-h 湿度传感器

  • 基于HS1101 的湿度传感器及其变送器的设计

    1引言 湿度传感器是根据某种物质从其周围空气中吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,从而获得该物质的吸水量和周围空气的湿度。 湿度传感器分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都是在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,由于它具有灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。但电阻对温度的敏感因而限制了器件在较大温度范围内的应用,因而电容湿度传感器越来越受到重视。 2 湿敏元件及变送器芯片特性 目前, 生产湿敏电容的主要厂家是法国Humirel 公司。它生产的HS1101 测量范围是0%~100%RH,电容量由162PF 变到200PF,其误差不大于±2%RH;响应时间小于5S;湿度系数为0.34PF/℃;年漂移量0.5%RH/年,长期稳定。图1 为HS1101 湿敏电容的湿度-电容响应曲线。 湿度变送器采用了美国 BB 公司生产的XTR105芯片,该变送器具有以下特点: a 工作范围宽; b 测量精度高; c 电路简单; d 可靠性好,使用寿命长; e 抗干扰能力强; f 工作温度范围宽(-40~+85℃)     3 湿度测量电路 HS1101在电路中相当于一个电容器件,它的电容量随着所测空气湿度的增加而增大,为了能将电容的变化转换成电压的变化,我们设计了振荡电路、消除零点电容影响电路、整流电路、积分电路、电压—电流转换电路、放大电路等,其工作原理简图如图2 所示。         3.1 振荡电路 振荡电路的作用是将电容的变化量转化为频率可变的方波。由图3 可知,这是一个非对称多谐振荡器。或非门G1 工作在电压传输特性的转折区,把它的输出电压直接连接到或非门G2 的输入端。G2即可得到一个介于高低电平之间的静态偏置电压,从而使G2 的静态工作点也处于电压传输特性转折区上。反馈环路中电容使电路在两个暂稳态之间往复振荡。 由于电容充放电的时间T为2.2RC,所以输出的方波频率:     可见输出频率和电容值成反比。通过这个电路使湿度信号变为电容值,最后变为频率信号输出。     3.2 消除零点电容 需要指出的是,图3 所示的湿度传感器零点电容比较大,灵敏度不够高,湿度从0%~100%RH,电容的变化量不超过30~50PF。为此,最好将零点电容消除掉,在实际设计中我们用两片CMOS4001 集成电路对图3 进行改造,具体见图4。     A、B、C、D 四个点的波形如图5 所示。由图4 中U1 的4 个或非门组合逻辑可知:     只要调整C 的脉冲宽度,就可以得到D 的脉冲宽度,从而可以消除零点电容,经过调制的电容变化信号也就是湿度信号。将同一封装内的门电路U2A、U2B、U2C、U2D 并联使用,可以扩大CMOS 门电路输出低电平时吸收负载电流的能力。     3.3 线性输出信号调理 电路湿度的脉冲信号再经过后面的二极管整流、RC积分电路,得到随温度变化的电压。由于信号比较微弱,再经过一个同向比例放大器把信号放大,最终把信号调理为0~3V的输出。 4 湿度变送器的设计 在工业现场,采集到的信号经长线传输时,往往会产生以下问题:由于传输的信号是电压信号,传输线会受到噪声的干扰;传输线的分布电阻会产生电压降。为了解决这些问题,通常用电流来传输信号,这就用到了变送器。 本文采用了美国BB 公司生产的XTR105 作为湿度变送器的芯片,把湿度传感器输入的0~3V 电压转换为4~20mA 的电流信号输出。其电路如图7 所示。     湿度传感器输出的0~3V 电压通过XTR105 芯片的2 和13 引脚输入。调整3 和4 引脚间的电阻RG和RG1 的值,可以改变XTR105 芯片的内置仪表放大器增益值,从而选定合适的测量范围。RCM 取为1KO,它提供一个附加电压降,使XTR105 的输入电压限制在共模方式下的电压范围内。与RCM 并联的0.01μF 旁路电容用于降低共模噪声。整个装置的电压,电流传递函数为:     其中Rm=RG·RG1/(RG+RG1),VIN 是VIN+(13 引脚),VIN-(2 引脚)两端输入电压。VREG 引脚(11引脚)还专门为外部电路提供5.1V 的精密电压,11引脚最大输出电流为1mA,超过1mA 会影响到零输出电流。 三极管Q1 是4~20mA 电流回路的主要电流传导器件,用于吸收回路中的大部分电流。该器件将外部电源电流与XTR105 的内部消耗严格分开。由于外接三极管位于反馈回路中,其参数不能在临界点。 当电源电压低于36V 时,功耗可低一些。IN4048 接成的桥式电路可以保证XTR105 的电源极性不反接,从而真正实现两线制。C2 为去耦电容,其值是0.01μF,用于降低高频干扰。负载RL 用于将传送的4~20mA 的电流转换为电压,供后级处理。选择负载阻抗RL,应使得输出在4~20mA 范围内变化时,引脚7 和引脚8 之间的电压保持在11.6V~40V 的电源电压范围内。也可以由下式确定最大的RL:     所以取 RL=250Ω。 5 结语 我们对所设计的湿度传感器进行了准确度测量。将湿度传感器置入TERCHY 公司的MHU-SA 恒温恒湿箱内,用VAISALA 公司的HMP143A 高精度湿度测量仪及万用表对湿度传感器输出信号进行测量,结果见表1。从表1 的测试结果可以看出:该传感器的测量准确度达到了±2.5%以内。 基于HS1101 的湿度传感器及XTR105 变送器设计的电路性能好,线性度高,年漂移量小,可以互换,体积小。而且可在宽温度,全湿度范围内进行测量,具有温度补偿,提高了传感器的精度,传输距离远,防静电特点,所以有很大的推广价值。

    时间:2012-11-26 关键词: 变送器 hs 1101 湿度传感器

  • 湿度传感器的应用简介

    湿度传感器主要用于测量或控制气体的相对湿度或绝对湿度、露点等。也可以间接地控制温度。下面对其典型应用作一介绍。 (一)在湿度测量系统中的应用 (1)在70℃以下(通常在-40℃以上)时,若环境较干净,则使用高分子传感器,污染严重的使用陶瓷传感器(加热清洗再生型)。由于它存在加热清洗过程,不能连续测量,且耗能较大(1~10W)。但寿命长,使用时可选加热清周期较长的传感器,如氯氧基磷灰石陶瓷传感器,2~3个月洗一次,此外,内热式比外热型耗能低。 (2)在70~100℃范围内测湿度,使用具有加热清洗的陶瓷传感器,为提高精度可进行线性及温度补偿。为了实现更高精度则要配以微机.在高温高湿时需频繁地加热清洗,如80% RH以上时,需30S清冼一次,最好装有自动加热清洗装置。 (3)在100~150℃范围内测湿度,在国际上,大都采用陶瓷湿度传感器制作高温湿度仪。 (二)在工业过程自动控制中的应用 为了改善产品的质量和节能,通常在产品干燥系统、反应堆的湿度控制、锅炉水蒸气的漏泄检测、集成电路或磁头加工厂的空调等大都使用陶瓷湿度传感器进行控制;各种空调系统、医疗系统的湿度控制可采用高分子或陶瓷湿度传感器进行。 (三)在蒸汽检漏系统中的应用 在火力发电站、原子能电站、蒸汽机车、锅炉等高温高压设备中,为了预防漏气,防止人身事故,可使用湿度传感器进行检漏。 (四)在其他系统中的应用 在家电中结露传感器可用作磁带录像机结露检测,汽车车窗结露、结霜检测等。 湿度传感器的应用推动了对微电子电路封装故障机制的分析,因集成电路失效与湿度有很大关系。美国麻省理工学院把微湿传感器装在芯片上,对其失效进行早期报警实验成功。为了确保军用器件的高可靠性,Panamclrics公司把微湿传感器封装在集成电路壳体内,检测其早期失效。

    时间:2012-10-09 关键词: 湿度传感器

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