基于HS1101 的濕度傳感器及其變送器的設(shè)計(jì)
1引言
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/159664.htm濕度傳感器是根據(jù)某種物質(zhì)從其周?chē)諝庵形账趾笠鸬奈锢砘蚧瘜W(xué)性質(zhì)的變化,從而獲得該物質(zhì)的吸水量和周?chē)諝獾?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/濕度">濕度。
濕度傳感器分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都是在基片涂覆感濕材料形成感濕膜??諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?,元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件。濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,由于它具有靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化,其精度一般比濕敏電阻要低一些。但電阻對(duì)溫度的敏感因而限制了器件在較大溫度范圍內(nèi)的應(yīng)用,因而電容濕度傳感器越來(lái)越受到重視。
2 濕敏元件及變送器芯片特性
目前, 生產(chǎn)濕敏電容的主要廠(chǎng)家是法國(guó)Humirel 公司。它生產(chǎn)的HS1101 測(cè)量范圍是0%~100%RH,電容量由162PF 變到200PF,其誤差不大于±2%RH;響應(yīng)時(shí)間小于5S;濕度系數(shù)為0.34PF/℃;年漂移量0.5%RH/年,長(zhǎng)期穩(wěn)定。圖1 為HS1101 濕敏電容的濕度-電容響應(yīng)曲線(xiàn)。
濕度變送器采用了美國(guó) BB 公司生產(chǎn)的XTR105芯片,該變送器具有以下特點(diǎn):
a 工作范圍寬;
b 測(cè)量精度高;
c 電路簡(jiǎn)單;
d 可靠性好,使用壽命長(zhǎng);
e 抗干擾能力強(qiáng);
f 工作溫度范圍寬(-40~+85℃)
3 濕度測(cè)量電路
HS1101在電路中相當(dāng)于一個(gè)電容器件,它的電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增加而增大,為了能將電容的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化,我們設(shè)計(jì)了振蕩電路、消除零點(diǎn)電容影響電路、整流電路、積分電路、電壓—電流轉(zhuǎn)換電路、放大電路等,其工作原理簡(jiǎn)圖如圖2 所示。
評(píng)論