高精干湿球湿度传感器的设计.pdf

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1、2011，正仪表技术与传感器2011第1期InstrumentTechniqueandSensorNo．1高精干湿球湿度传感器的设计蔡春丽，付志豪，任昆，于娜，柴寿臣(1．中国电子科技集团公司第四十九研究所，黑龙江哈尔滨150001；2．哈尔滨玻璃钢研究院，黑龙江哈尔滨150036)摘要：针对目前国内干湿球测湿传感器存在的不足，应用单片机技术、自动温度补偿、自动湿度修正技术，采取强迫通风装置，设计了一种新的智能干湿球湿度传感器，介绍了该传感器的建模过程及影响精度的因素，并给出了详细的软硬件设计方案。仿真和实验结果表明：该传感器除了具有干湿球测湿法的优势外，准确度

2、和分辨力更高，湿度测量精度达到2％RH，分辨力高于0．1％RH，温度测量精度为0．1℃，分辨力达0．0l℃，由于采用LED进行显示，在硬件基础上进行了软件优化，传感器的智能化程度大大提高。关键词：传感器；干湿球；干湿表系数；强迫通风中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)01—0008—03DesignofIntelligentDryandWetBulbHumiditySensorCAIChun．1．i．．FUZhi—hao’，RENKun．YUNa．CHAIShou-chen(1．ChineseElectronScience

3、andTechnologyConglomerate49thResearchInstitute，Harbin150001，China；2．HarbinFRPInstitute，Heilongjiang150001，China)Abstract：Inordertoovercometheshortcomingsofdomesticdryandwetbulbhumiditysenosr，thispaperusedthetechnolo—giesofsinglechip，automatictemperaturecompensationandautomatichumidit

4、ymodify，adoptedforceventilationequipment，de·signedanewintelligentieddry—wetbulbhumiditysensor．Thepaperintroducedthecourseofsensormodelingandtheeffectfacxtorofprecision，thempresentedthedetailedsoftwareandhardwarescheme．Theemulationandtestresultsdemonstratethatthesensorhashighaccuracy，

5、besidesithastheadvantageofmeasuringhumiditybyusingthedryandwetbulb，themeasuringprecisionofthehumidityachieves2％，resolvationisbetterthan0．1％，andtheprecisionoftemprectureis0．O1℃，byusingtheLEDdisplay，op—timizingthesoftwarebasedonthehardware，theintelligentizeddegreeofthesensorisimproveda

6、lot．Keywords：sensor；dryandwetbulb；dry—wettablecoeffieent；forceventilationequipment0引言盛有纯水的容器相连。当湿球周围的空气处于不饱和状态时，湿度测量是环境监测及控制的基本参数，由于湿度受大气湿球纱布套上的水分就会蒸发，使湿球温度下降，空气湿度越压强和温度的影响，很难准确测量。目前湿度测量的主要方法低，湿球温度下降越快，根据对流理论和扩散理论，可以建立出之一是干湿球法，相较于电子湿度传感器，它具有测量精度高、空气湿度与干湿球温度差之间的函数关系，从而换算出气体的购置成本低、抗灰尘、

7、耐高温、不怕结露、不会产生老化及精度湿度。下降等优势。但由于该方法是间接测量法，需要满足一定的条1．2数学模型件(如通风状态、风速、纱布、水)。目前国内所用的干湿球传感空气湿度有好多种表示方法，通常用相对湿度表示空气湿器由于不能很好的保证条件，且数字化程度不高，影响了传感度。根据中央气象局编著的《湿度查算表(甲种本)》的干湿器的精度、分辨力，不能满足现代科技发展的需要。针对这些表公式可知，实际水汽压与干湿球温度关系为：不足，吸取已有干湿球传感器的设计经验，应用单片机技术、自e=E一AP(td一t)(1)动温度补偿、自动湿度修正技术，采取强迫通风装置，研制了一式中

8、：e为实际水气压；E为湿