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1、课题7湿度的测量,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计 7 .2任务二集成电容式湿度检测电路设计,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计,7.1.1学习目标 (1)掌握湿度测量的原理。 (2)掌握阻抗式湿度传感器的工作原理及应用。 7. 1. 2学习任务 通过测量试管中空气的湿度，学习湿度传感器的使用。,下一页,返回,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计,7.1.3知识准备 湿度通常是指空气中湿气的含量。湿度传感器是用以感受大气湿度并变换成适当电量输出的传感器。湿度的表示方法有:绝对湿度、相对湿度和露点。绝对湿度是指一定体积的大气中水蒸气的质量，用kg/ m3表示。相对湿度为一定温度下实际的水蒸
2、气量与该温度下的饱和蒸气压的比值，常用“% RH”表示。露点是水蒸气被冷却时，其中一部分的水蒸气将凝聚成露，此时的温度即为露点温度。,上一页,下一页,返回,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计,湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多，如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。,上一页,下一页,返回,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计,7. 1. 4任务实施 1.组建一个湿度侧量电路，并进行湿度侧试 准备
3、实验用的设备，主要有以下几个。 (1)H R202湿敏电阻器; (2)干燥剂; (3)湿棉花球; (4)运算放大器; (5)+12V电源; (6)镊子; (7)有机玻璃试管; (8)数字万用表。,上一页,下一页,返回,7. 1任务一阻抗式湿度检测电路设计,2.实施过程 (1)往有机玻璃试管加入少量干燥剂。 (2)用镊子放入传感器。 (3)搭建测量电路，如图7. 2所示。 (4)测量试管湿度。打开电源开关，预热3 5min时间，用数字万用表测量输出电压，记下数值。取出干燥剂，用镊子放入湿棉花球，再测量输出电压，记下数值。比较前后电压的变化量。,上一页,返回,7. 2任务二集成电容式湿度检测 电路
4、设计,7. 2. 1学习目标 掌握集成电容式湿度传感器的工作原理及应用。 7. 2. 2学习任务 读取温湿度传感器SHT11采集到的湿度值。,下一页,返回,7. 2任务二集成电容式湿度检测 电路设计,7. 2. 3知识准备 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酞亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、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。国外生产湿敏电容的主厂家有Hnmirel公司、
5、Philips公司、 Sensirion公司等。,上一页,下一页,返回,7. 2任务二集成电容式湿度检测 电路设计,7. 2. 4任务实施 1.温度/湿度传感器SHT10的基本操作方法 采用两线制的串行接口与处理器通信。用一组启动传输时序，来表示数据传输的初始化。首先发布一组测量命令00000101表示相对湿度RH，接着传输2个字节的测量数据和1个字节的CRC奇偶校验。用CRC数据的确认位，表明通信结束。如果不使用CRC一8校验，控制器可以在测量值LSB后，通过保持确认位ACK高电平，来中止通信。在测量和通信结束后，SHT10自动转入休眠模式。,上一页,下一页,返回,7. 2任务二集成电容式湿
6、度检测 电路设计,2.温度/湿度传感器SHT10与单片机的硬件线路连接方式 控制电路采用Motorola公司的MC68HC908JB8单片机，与SHT1 X湿度传感器通信，经单片机变换后，发送数据包到PC，在计算机上运行C+程序，实时显示采集到湿度数值，如图7. 4所示。,上一页,下一页,返回,7. 2任务二集成电容式湿度检测 电路设计,3.温度/湿度传感器SHT10与MC68HC908JB8单片机的软件编程 4.了解MC68HC908JB8单片机与PC的通信程序 由于USB外设枚举为HID入机接口设备，可以利用Windows自带的驭动程序与单片机通信。,上一页,返回,图7. 2采用HR202湿度传感器的测量电路,返回,图7. 4采用SHT1X湿度传感器的 测量电路,返回,
