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经常需要对环境温度与湿度黑色无纸记录仪进行丈量及控制。准确丈量温湿度黑色无纸记录仪对于生物 制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的相比之下,工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门。丈量湿度黑色无纸记录仪要比丈量温度更复杂,这是因为温度是个独立的被测量,而 温湿度黑色无纸记录仪测量领域的新技术不时涌现,湿度黑色无纸记录仪却受大气压强和温度的影响。目前。新产品也层出不穷。 主要表示在以下两方面“ 为开发新一代温湿度黑色无纸记录仪测控系统创造了有利条件;1温湿度黑色无纸记录仪传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展。 2温湿度黑色无纸记录仪丈量系统中普遍采用线性化处理、自动温度弥补和自动校准湿度黑色无纸记录仪等项新技术。 3集成温湿度黑色无纸记录仪传感器的产品分类及性能特点 4集成温度传感器 集成温度传感器主要包括模拟集成温度传感器、智能温度传感器(亦称数字温度传感器)两大类。模拟集成温度传感器是将温度 传感器集成在一个芯片上、可完成温度丈量及模拟信号输出功能的专用IC模拟集成温度传感器的特点是功能单一(仅测量温度 适合远距离测温、控温,测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等优点。不需要进行非线性校准 外围电路简单。其典型产品又AD590AD592TMP17LM135等。 国际上已智能温度传感器是20世纪90年代中期问世的微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE结晶。目前。 开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包括温度传感器、A/D转换器、信号处置器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路转换器器(MUX中央控制器(CPU随机存取存储器(RA M和只读存储器(ROM智能 适配各种微控制器(MCU并且它硬件的基础上通过软件来实温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量。 现测试功能的其智能化水平也取决于软件的开发水平。典型产品有DS18B20MA X6654LM76等。 1集成湿度黑色无纸记录仪传感器 集成湿度黑色无纸记录仪传感器主要有以下3种: 1电压输出式集成湿度黑色无纸记录仪传感器 内置放大电路,其特点是采用恒压供电。能输出与相对湿度黑色无纸记录仪呈比例关系的伏特级电压信号,响应速度快,重复性好,抗污染能力 强。典型产品有美国霍尼韦尔(Honeywel公司生产的HIH3605/3610HM1500/1520 2频率输出式集成湿度黑色无纸记录仪传感器 输出频率就从频率输出式集成湿度黑色无纸记录仪传感器在55%RH时的输出频率为8750HZ典型值)当相对湿度黑色无纸记录仪从10%变化到95%时。 9560HZ减小到8030HZ这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。典型产品有美国 Humirel公司生产的HF3223 3频率/温度输出式集成湿度黑色无纸记录仪传感器 还增加了温度信号输出端,除电压输出端以外。通常以负温度系数(NTC热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时,其 配上二次仪表即可丈量温度值。典型产品为HTF3223型。电阻值也相应改变并且从NTC端引出。 1.3单片智能化湿度黑色无纸记录仪/温度传感系统 瑞士?Sensiron公司在世界上率先研制胜利SHT11SHT15型智能化湿度黑色无纸记录仪/温度传感器。其外形尺寸仅为7.6mm5最近。 每只传感器都在湿度黑色无纸记录仪室中做过精密校准,mm2.5mm体积与火柴头相近。出厂前。校准系数被编成相应的顺序存入校准 丈量过程中可对相对湿度黑色无纸记录仪进行自动校准。不只能准确丈量相对湿度黑色无纸记录仪,存储器中。还能丈量温度和露点。 SHT11/15内部框图如图1所示。主要包括相对湿度黑色无纸记录仪传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、校准存储器(E2PROM 易失存储器(RA M状态寄存器、循环冗余校验码(CRC寄存器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测 然后经过放大,量原理是首先利用两只传感器分别发生相对湿度黑色无纸记录仪、温度的信号。分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错 利用加热器可实现以下三种功能:最后通过二线串行接口将相对湿度黑色无纸记录仪及温度的数据送至μ C芯片内部有一个加热器。 可确定传感器是否正常工作;a通过比较加热前后测出的相对湿度黑色无纸记录仪值及温度值。 可防止传感器凝露;b湿润环境下使用加热器。 c丈量露点时也需要使用加热器。 1温湿度黑色无纸记录仪测量领域的发展趋势 2.1广泛采用新技术、新工艺 许多新技术和新工艺被应用到温湿度黑色无纸记录仪丈量领域中。例如,随着科技的进步。瑞士Sensiron公司 采用CMOSen①(Ce-mo-Sen专利技术为高精度温湿度黑色无纸记录仪传感器系统设置精度。其特征是将半导体芯片(CMOS与传感器技术融 为开发高集成度、智能化、高精度、高可靠性的湿度黑色无纸记录仪/温度检测系统提供了解决方案。该项技术亦称“Sensmitt代合。 但具有创新性的CMOSen①技术使之表传感器(sensor与变送器(transmitt有机结合。尽管SHT11/15属于传感范畴。 便于实现系统集成。兼有变送器的功能。 能在高温,Honeywel公司生产的HIH3610型湿度黑色无纸记录仪传感器。有化学液体或气体的环境下正常工作,例如可以丈量含有氨、苯、 传感器也很容易从短期凝结中恢复过来。HIH3610芯片上有甲醛等有害气体的鸡棚或猪舍中的相对湿度黑色无纸记录仪。即使在饱和状态下。 装置过程中不易损坏。一层起保护作用的亚硝酸盐钝化层。 2.2提高丈量精度和分辨力 国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,目前。所用的912位A/D转换器,分辨力一般可达0.5 能输出13位二进制数据,0.0625℃.由美国DA LLA S半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器。其分辨力高达 测温精度位±0.2℃。国台湾省豪尔泰克(HOLTEK公司推出的HT7500型医用数字体温计集成电路,0.03125℃。测温精度高达 ±0.1℃(或±0.2℉)这是其他温度计(包括精密水银温度计和数字温度计)所难以达到技术指标。 SHT11/15型智能化湿度黑色无纸记录仪/温度传感器系统丈量相对湿度黑色无纸记录仪的范围是0100%分辨力达0.03%RH最高精度为±2%RH丈量温度的 分辨力为0.1℃.丈量露点的精度<±1℃.丈量湿度黑色无纸记录仪、温度时A/D转换器的位数分别可达12位、14位范围是-40℃~+123.8℃。 减小芯片的功耗。SHT11/15产品互换性好,利用降低分辨力的方法可以提高丈量速率。响应速度快,抗干扰能力强,不需要 适配各种单片机,外部元件。可广泛用于医疗设备及温度/湿度黑色无纸记录仪调节系统中。 2.3增加测试功能 DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC使其功能逢新型智能温度传感器的测试功能也在不时增强。例如。 利用芯片内部256字节的甲完善。DS1624还增加了存储功能。 可存储用户的短信息。另外,E2PROM存储器。智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控 系统发明了良好条件。 可构成湿度黑色无纸记录仪/温度丈量仪。HIH3602C型湿度黑色无纸记录仪传感器内部还增加 1000Ω的铂热电阻。 2.4非线性和温度弥补及自动校准技术 其输出的丈量湿度黑色无纸记录仪时必需对湿度黑色无纸记录仪传感器进行非线性弥补和温度补偿。新型智能温湿度黑色无纸记录仪传感器可实现自动弥补。以SHT11/15为例。 利用下式可弥补非线性:相对湿度黑色无纸记录仪读书值(N与被测相对湿度黑色无纸记录仪(RH呈非线性关系。当环境温度TA =+25℃时。 1RH=C1+C2N+C3N2%=-4+0.0405N-2.810-6N2% 举例说明:将N=1000代入(1式中计算出补偿后的相对湿度黑色无纸记录仪RH=33.7% 还需要对相对湿度黑色无纸记录仪传感器进行温度弥补,当T≠+25℃时。弥补公式为 2RHT?=RH+T– 250.01+0.00008N% 假如实际温度T=+30℃,举例说明。利用式(2不难算出RHT?=33.7%+0.45%=34.15%这就使对相对湿度黑色无纸记录仪进行温度 弥补后的最终结果。 每只传感器都在湿度黑色无纸记录仪室中做过精密校准,SHT11/15出厂前。校准系数被编成相应的顺序存入校准存储器中,丈量过程中可对 可利用对数放大器对湿敏电阻的指数特性曲线进行线性化,相对湿度黑色无纸记录仪进行自动校准。使用湿敏电阻丈量线对湿度黑色无纸记录仪时。使之近似 于线性关系。 3.1线性频率输出式相对湿度黑色无纸记录仪测量电路 将相对湿度黑色无纸记录仪转换成频率信号。输出频率范围是7351HZ6033HZ所对HS1100/1101配上CMOS定时器TLC555可构成单稳态电路。 f=6660HZ.输出频率信号可送至数字频率计或单片机系统,应的相对湿度黑色无纸记录仪为0100%当RH=55%时。丈量并显示出相对湿度黑色无纸记录仪值。 可驱动4位LED数码管。TLC555输出的方波频率信号经过放大,电路框图如图2所示。采用一片廉价的89C2051单片机。整形及光 送给89C2051定时器。利用键盘可完成设定、丈量或复位操作,耦隔离电路。顺序就储存在89C2051ROM中,该仪表丈量相对 湿度黑色无纸记录仪的范围是0100%丈量精度可达±2%RH分辨力为0.01%RH. 3.2相对湿度黑色无纸记录仪/温度测试系统 由SHT15构成的相对湿度黑色无纸记录仪/温度测试系统的电路图框如图3所示。该系统能丈量并显示出相对 89C51单片机作为主机,湿度黑色无纸记录仪、温度和露点。SHT15作为从机。二者通过串行总线进行通信。R为上拉电阻(亦可不必)C为电 相对湿度黑色无纸记录仪的丈量范围是0%99.99%丈量精度为±2%RH分辨力源退耦电容。P0口、P2口和P3口分别接3组LED显示器。其中。 丈量精度为±1℃,为0.01%RH温度丈量范围是-40℃~+123.8℃。分辨力为0.01℃.露点测量精度<±1℃,分辨力也是
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