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濕度傳感器測量電路的設計原理解析 濕度測量電路

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2022-05-14

(一)濕度測量電路檢測電路的選擇

1、電源選擇

一切電阻式濕度傳(chuan) 感器都必須使用交流電源,否則性能會(hui) 劣化甚至失效。

電解質濕度傳(chuan) 感器的電導是靠離子的移動實現的,在直流電源作用下,正、負離子必然向電源兩(liang) 極運動,產(chan) 生電解作用,使感濕層變薄甚至被破壞;在交流電源作用下,正負離子往返運動,不會(hui) 產(chan) 生電解作用,感濕膜不會(hui) 被破壞。

交流電源的頻率選擇是,在不產(chan) 生正、負離子定向積累情況下盡可能低一些。在高頻情況下,測試引線的容抗明顯下降,會(hui) 把濕敏電阻短路。另外,濕敏膜在高頻下也會(hui) 產(chan) 生集膚效應,阻值發生變化,影響到測濕靈敏度和準確性。

2.溫度補償(chang)

濕度傳(chuan) 感器具有正或負的溫度係數,其溫度係數大小不一,工作溫區有寬有窄。所以要考慮溫度補償(chang) 問題。

對於(yu) 半導體(ti) 陶瓷傳(chuan) 感器,其電阻與(yu) 溫度的的關(guan) 係一般為(wei) 指數函數關(guan) 係,通常其溫度關(guan) 係屬於(yu) NTC型,即

濕度傳(chuan)

H:相對濕度; T:絕對溫度;

R0:在T=0℃相對濕度H=0時的阻值;

A:濕度常數;B:溫度常數。

溫度係數= 濕度係數=

濕度溫度係數=

若傳(chuan) 感器的濕度溫度係數為(wei) 0.07%RH/℃,工作溫度差為(wei) 30℃,測量誤差為(wei) 0.21%RH/℃,則不必考慮溫度補償(chang) ;若濕度溫度係數為(wei) 0.4%RH/℃,則引起12%RH/℃的誤差,必須進行溫度補償(chang) 。

3.線性化

濕度傳(chuan) 感器的感濕特征量與(yu) 相對濕度之間的關(guan) 係不是線性的,這給濕度的測量、控製和補償(chang) 帶來了困難。需要通過一種變換使感濕特征量與(yu) 相對濕度之間的關(guan) 係線性化。下圖為(wei) 濕度傳(chuan) 感器測量電路原理框圖。

濕度傳(chuan) 

濕度傳(chuan) 感器測量電路原理框圖

(二)典型電路

電阻式濕度傳(chuan) 感器,其測量電路主要有兩(liang) 種形式:

1.電橋電路

振蕩器對電路提供交流電源。電橋的一臂為(wei) 濕度傳(chuan) 感器,由於(yu) 濕度變化使濕度傳(chuan) 感器的阻值發生變化,於(yu) 是電橋失去平衡,產(chan) 生信號輸出,放大器可把不平衡信號加以放大,整流器將交流信號變成直流信號,由直流毫安表顯示。振蕩器和放大器都由9V直流電源供給。電橋法適合於(yu) 氯化鋰濕度傳(chuan) 感器。

電橋測濕度電路框圖 

濕度測量電路,濕度傳(chuan) 

便攜式濕度計的實際電路

2.歐姆定律電路

此電路適用於(yu) 可以流經較大電流的陶瓷濕度傳(chuan) 感器。由於(yu) 測濕電路可以獲得較強信號,故可以省去電橋和放大器,可以用市電作為(wei) 電源,隻要用降壓變壓器即可。其電路圖如圖。

 

3.帶溫度補償(chang) 的濕度測量電路

在實際應用中,需要同時考慮對濕度傳(chuan) 感器進行線性處理和溫度補償(chang) ,常常采用運算放大器構成濕度測量電路。下圖為(wei) 濕度測量電路中Rt是熱敏電阻器(20kΩ, B=4100K);RH為(wei) H204C濕度傳(chuan) 感器,運算放大器型號為(wei) LM2904。該電路的濕度電壓特性及溫度特性表明:在(30%~90%)RH、 15℃~35℃範圍內(nei) ,輸出電壓表示的濕度誤差不超過3%RH。

 

Tags:濕度傳感器,濕度測量,18luck网站  
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