溼度傳感器測量電路的設計原理解析

2020-11-23 電子發燒友

溼度傳感器測量電路的設計原理解析

發表於 2019-03-12 13:46:25

（一）檢測電路的選擇

1、電源選擇

一切電阻式溼度傳感器都必須使用交流電源，否則性能會劣化甚至失效。

電解質溼度傳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極運動，產生電解作用，使感溼層變薄甚至被破壞；在交流電源作用下，正負離子往返運動，不會產生電解作用，感溼膜不會被破壞。

交流電源的頻率選擇是，在不產生正、負離子定向積累情況下儘可能低一些。在高頻情況下，測試引線的容抗明顯下降，會把溼敏電阻短路。另外，溼敏膜在高頻下也會產生集膚效應，阻值發生變化，影響到測溼靈敏度和準確性。

2．溫度補償

溼度傳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問題。

對於半導體陶瓷傳感器，其電阻與溫度的的關係一般為指數函數關係，通常其溫度關係屬於NTC型，即

H：相對溼度； T：絕對溫度；

R0：在T=0℃相對溼度H=0時的阻值；

A：溼度常數；B：溫度常數。

溫度係數＝ 溼度係數＝

溼度溫度係數＝

若傳感器的溼度溫度係數為0.07％RH/℃，工作溫度差為30℃，測量誤差為0.21％RH/℃，則不必考慮溫度補償；若溼度溫度係數為0.4％RH/℃，則引起12％RH/℃的誤差，必須進行溫度補償。

3．線性化

溼度傳感器的感溼特徵量與相對溼度之間的關係不是線性的，這給溼度的測量、控制和補償帶來了困難。需要通過一種變換使感溼特徵量與相對溼度之間的關係線性化。下圖為溼度傳感器測量電路原理框圖。

溼度傳感器測量電路原理框圖

（二）典型電路

電阻式溼度傳感器，其測量電路主要有兩種形式：

1．電橋電路

振蕩器對電路提供交流電源。電橋的一臂為溼度傳感器，由於溼度變化使溼度傳感器的阻值發生變化，於是電橋失去平衡，產生信號輸出，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。電橋法適合於氯化鋰溼度傳感器。

可攜式溼度計的實際電路

2．歐姆定律電路

此電路適用於可以流經較大電流的陶瓷溼度傳感器。由於測溼電路可以獲得較強信號，故可以省去電橋和放大器，可以用市電作為電源，只要用降壓變壓器即可。其電路圖如圖。

3．帶溫度補償的溼度測量電路

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

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 土壤溼度傳感器原理
    主要用來測量土壤容積含水量，做土壤墒情監測及農業灌溉和林業防護目前常用到的土壤溼度傳感器有FDR型和TDR型，即頻域型和時域型。目前比較流行的是FDR型，常用型號HA2001.FDR頻域反射儀是一種用於測量土壤水分的儀器，它利具有簡便安全、快速準確、定點連續、自動化、寬量程、少標定等優點。
  • 溫溼度傳感器原理
    >　　溫溼度傳感器是指能將溫度量和溼度量轉換成容易被測量處理的電信號的設備或裝置。由於溫度與溼度不管是從物理量本身還是在實際人們的生活中都有著密切的關係，所以溫溼度一體的傳感器就會相應產生。市場上的溫溼度傳感器一般是測量溫度量和相對溼度量。
  • 溼度傳感器工作原理_常用的溼度傳感器型號
    打開APP 溼度傳感器工作原理_常用的溼度傳感器型號 發表於 2017-10-20 09:46:45 　　溼度傳感器工作原理 　　選擇測量範圍 ----和測量重量、溫度一樣，選擇溼度傳感器首先要確定測量範圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、溼度測控的一般不需要全溼程測量。在當今的資訊時代，傳感器技術與計算機技術、自動控制拄術緊密結合著。測量的目的在於控制，測量範圍與控制範圍合稱使用範圍。
  • 溼度傳感器原理
    >1.溼度傳感器原理--簡介　　溼度傳感器是指能將溼度量轉換成容易被測量處理的電信號的設備或裝置。市場上的溫溼度傳感器一般是測量溫度量和相對溼度量。日常生活中最常用的表示溼度的物理量是空氣的相對溼度。用%RH表示。在物理量的導出上相對溼度與溫度有著密切的關係。一定體積的密閉氣體，其溫度越高相對溼度越低，溫度越低，其相對溼度越高。
  • 基於PXA310平臺的溫溼度傳感器設計與實現方法
    的設計與實現方法。2 溫溼度傳感器電路設計比較了一些傳感器應用設計方案後，選用SHT10晶片為嵌入式溫溼度傳感器的核心部件。它外圍電路簡便，相比其他傳感器晶片(DS18B20)有其獨到優勢。STH10 每秒可進行3 次溫溼度測量，數據精度14 bit並且工作穩定。
  • 溼度傳感器種類_溼度傳感器原理
    打開APP 溼度傳感器種類_溼度傳感器原理 發表於 2019-08-29 10:52:41 近些年來，這種方法在工業中的低霜點測量方面開始嶄露頭角。 　　溼度傳感器種類—陶瓷溼度傳感器 　　在溼度勘測領域中，關於在不同溫度下衡量低溼和高溼，到現在為止依舊是一個薄弱環節，而又以高溫條件下的溼度衡量技術最差。此外，科學技術的發展，要求在高溫下衡量溼度的場所逐漸增多，比如水泥、食品加工等觸及工藝條件和質量管制的很多工業過程的溼度衡量和管制。
  • 溼度傳感器工作原理
    導讀：溼度傳感器是一種非常重要的傳感器，在人們的生活中應用廣泛，那溼度傳感器的工作原理是什麼呢?什麼樣的工作原理讓溼度傳感器有如此大的作用呢?下面就讓小編給大家介紹一下吧。
  • 各種傳感器在氣象探空儀器中的原理解析
    打開APP 各種傳感器在氣象探空儀器中的原理解析 與非網 發表於 2019-09-26 15:05:46 氣象預測對日常生活及生產指導具有重要的意義
  • 基於CAV424的電容式壓力傳感器測量電路設計
    因其具有穩定性好， 非線性和可靠性優越的性能被廣泛用於工業控制和測量領域。但是差動電容式壓力傳感器的輸出差動電容信號通常都非常微弱， 因此， 如何將微小電容變化量檢測及轉換為後續電路容易處理的信號至關重要。目前， 比較常用的檢測調理電路如諧振法、振蕩法、開關電容法、AC 電橋法、運算放大器檢測法等。
  • 如何將土壤溼度傳感器與Arduino接口
    通過測量花園中的土壤水分，您可以精確控制水量。在一個涉及Wa的簡單機制的幫助下提供ter Pump和一個微控制器。 在這個項目中，我將向您展示如何通過土壤水分與Arduino的接觸來監測小鍋的土壤水分 關於土壤溼度傳感器的簡要說明 項目的主要組成部分（除了Arduino UNO）是土壤溼度傳感器。它由兩部分組成：主傳感器和控制板。
  • 電容式傳感器的應用_電容式傳感器測量電路
    電容式傳感器的應用 　　電容式傳感器具有結構簡單、耐高溫、耐輻射、解析度高、動態響應特性好等優點，廣泛用於壓力、位移、加速度、厚度、振動、液位等測量中。但在使用中要注意以下幾個方面對測量結果的影響：①減小環境溫度、溼度變化（可能引起某些介質的介電常數或極板的幾何尺寸、相對位置發生變化）；②減小邊緣效應；③減少寄生電容；④使用屏蔽電極並接地（對敏感電極的電場起保護作用，與外電場隔離）；⑤注意漏電阻、激勵頻率和極板支架材料的絕緣性。
  • dht11溫溼度傳感器中文資料(dht11工作原理特性參數及應用電路)
    打開APP dht11溫溼度傳感器中文資料（dht11工作原理特性參數及應用電路） 發表於 2018-03-16 10:16:44
  • 土壤溼度傳感器怎麼用_土壤溼度傳感器種類
    一、土壤溼度傳感器簡介 　　土壤溼度傳感器又名：土壤水分傳感器、土壤墒情傳感器、土壤含水量傳感器。主要用來測量土壤容積含水量，做土壤墒情監測及農業灌溉和林業防護。目前常用到的土壤溼度傳感器有FDR型和TDR型，即頻域型和時域型。
  • 智能加速度傳感器工作原理及其設計原則
    加速度傳感器的應用範圍，實現了加速度的精確測量。對於智能加速度傳感器的設計，我們要綜合考慮。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/160196.htm智能加速度傳感器的工作原理是 ：敏感元件將測點的加速度信號轉換為相應的電信號，進入前置放大電路，經過信號調理電路改善信號的信噪比，再進行模數轉換得到數位訊號，最後送入計算機，計算機再進行數據存儲和顯示。
  • 解析液位傳感器的原理同類區別
    還有就是液位開關和液位傳感器的原理雖然相同。但是液位開關是開關控制電路，而液位傳感器是相當於變壓，變流用的電路元件　　工作原理　　用靜壓測量原理:當液位變送器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓強公式為:Ρ = ρ .g.H + Po式中:　　P :變送器迎液面所受壓強　　ρ:被測液體密度　　g :當地重力加速度
  • 溼度傳感器的原理、分類、特點特性、參數及其應用
    ，因而易於吸附在固體表面並滲透到固體內部的特性（成為水分子親和力）製成的溼度傳感器，其測量原理在於感溼材料吸溼或脫溼過程改變其自身的性能從而構成不同類型的溼度傳感器。　　利用水分子有較大的偶極矩，因而易於吸附在固體表面並滲透到固體內部的特性製成的溼度傳感器稱為水分子親和力型溼度傳感器，其測量原理在於感溼材料吸溼或脫溼過程改變其自身的性能從而構成不同類型的溼度傳感器；把與水分子親和力無關的溼度傳感器稱為非水分子親和力型傳感器，其主要的測量原理有：利用潮溼空氣和乾燥空氣的熱傳導之差來測定溼度；利用微波在含水蒸汽的空氣中傳播，水蒸汽吸收微波使其產生一定的能量損耗
  • 高精度溼度測量傳感器模塊在空調領域的應用
    （即先吸熱氣化再液化放熱）空調就是據此原理而設計的。 壓縮機將氣態的製冷劑壓縮為高溫高壓的氣態製冷劑，然後送到冷凝器（室外機）散熱後成為常溫高壓的液態製冷劑，所以室外機吹出來的是熱風。
  • 液晶顯示溫度計電路設計解析—電路圖天天讀(262)
    液晶顯示溫度計電路設計解析—電路圖天天讀（262）
  • LC振蕩電路測量電容和電感的設計原理介紹
    文中針對電容和電感的測量，簡單介紹了關於LC振蕩電路測量電容和電感的設計原理。　　2 電路工作原理　　2.1 電路框圖設計　　如圖1所示。框圖包括輸入切換部分、振蕩部分、分頻部分、單片機部分、顯示部分和鍵盤部分。
  • 溼度傳感器有哪些類型
    電容式相對溼度傳感器通常使用經過工業驗證的熱固性聚合物，三層電容結構，鉑電極，除高溫版本外，其中一些還具有片上矽集成電壓輸出信號調理功能。這些傳感器工作在ΔC或電容隨溼度變化。交流激勵而不是DC用於防止極化。 電容式傳感器信號調理 多電路架構可與電容式溼度傳感器配合使用。在這些設計中，在印刷電路板的布局過程中必須格外小心。