電容式濕度傳感器的應(yīng)用電路
濕度傳感器
電容式濕度傳感器的應(yīng)用電路
電容式濕度傳感器是一種由高分子材料制成的濕度敏感元件，它是由有機(jī)高分子材料的吸濕性和膨脹性制成的。屬于水分子親和濕敏元件。經(jīng)吸濕后，介電常數(shù)變化明顯的聚合物電介質(zhì)可制成電容式濕敏元件。常用的高分子材料有醋酸纖維素、尼龍和硝化纖維。聚合物濕度傳感器的薄膜極薄，一般在5000埃左右，使傳感器易于快速吸收和除濕，減小滯后誤差，響應(yīng)速度快。這種濕度傳感器的缺點(diǎn)是不適合含有有機(jī)溶劑氣體的環(huán)境，傳感器不能承受80以上的高溫。電容式濕度傳感器的應(yīng)用電路圖如圖2所示。它由兩個(gè)時(shí)基電路IC1、 IC2組成，556是一個(gè)雙時(shí)基電路，即兩個(gè)555多諧振蕩器。IC1和外圍部件組成多諧振蕩器，主要產(chǎn)生脈沖觸發(fā)IC2。IC2、電容式濕度傳感器和外圍元件構(gòu)成一個(gè)可調(diào)脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度將取決于濕度傳感器的電容值，而電容值又取決于空氣中的相對(duì)濕度，輸出電壓與空氣的相對(duì)濕度成正比，靈敏度為2mV/%RH。
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三線性頻率輸出濕度傳感器的應(yīng)用電路線性頻率輸出濕度傳感器HS1100/1101是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，具有可靠性高、、穩(wěn)定性好、、反應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，可用于線性電壓或頻率輸出電路。采用HS1100/1101的頻率輸出特性測(cè)量環(huán)境的相對(duì)濕度。線性頻率輸出濕度傳感器的測(cè)量電路如圖3所示，電源電壓范圍為UCC=3.5~12V.采用CMOS定時(shí)器TLC555、HS1100/1101和電阻R2、 R4構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，將相對(duì)濕度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)。輸出頻率范圍為7351~6033Hz，對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為0% ~ 100%。當(dāng)RH=55%時(shí)，f=6660Hz。輸出頻率信號(hào)可發(fā)送至數(shù)字頻率計(jì)或單片機(jī)系統(tǒng)，測(cè)量并顯示相對(duì)濕度值。3R是輸出端的限流電阻，起保護(hù)作用。內(nèi)部溫度補(bǔ)償采用555電路的不平衡電阻R1，精度應(yīng)為1%。目的是引入溫度效應(yīng)，使之與HS1100/1101的溫度效應(yīng)相匹配。由于555不同型號(hào)的內(nèi)部溫度補(bǔ)償不同，R1值必須與具體芯片相匹配。R3是輸出端的限流電阻，起保護(hù)作用。
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濕度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國(guó)防、科研、航天等部門，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行測(cè)量和控制。然而，在常規(guī)環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難精確測(cè)量的參數(shù)。用干濕球濕度計(jì)或毛發(fā)濕度計(jì)測(cè)量濕度的方法早已不能滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。這是因?yàn)闇y(cè)量濕度比測(cè)量溫度復(fù)雜得多。溫度是獨(dú)立測(cè)量的，而濕度受其他因素(大氣壓力、溫度)影響。此外，濕度的標(biāo)www.xzfce.com
