环境状况监测系统设计论

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1、南京理工大学紫金学院题目：环境状况监测系统课程名：自动测试系统姓名:张坤学号：120603135专业：自动化班级：自动化一班2015年11月26日摘要：在社会进步，工业发展的同时，各种污染也无时无刻威胁着人们的居住环境，所以对生活环境中各项指标的监测变得尤为重要。本篇文章将设计一个系统来监测环境中的温度、湿度、二氧化碳、噪声及电磁波等指标，并从可靠性，性价比等方面考虑选择传感器单片机等仪器模块来完成设计。关键词：环境监测；温度；传感器。Abstract:inthesocialprogress,industrialdevelopment,allkindsofpollutionisalsoth

2、reateningpeople'slivingenvironment,sothemonitoringofthelivingenvironmentoftheindicatorsbecomeparticularlyimportant.Thisarticlewilldesignasystemtomonitorthetemperature,humidity,carbondioxide,carbondioxide,noiseandelectromagneticwaveandotherindicators,andfromthereliability,performanceandotheraspects

3、ofthedesignofsuchasthechoiceofsensorchipandotherinstruments.Keywords:environmentalmonitoring;temperature;sensor.1引言随着现代社会的高速发展，各种污染层出不穷，人的居住的环境也是越来越苛刻，所以需要对环境进行严格的监测。人们需要一个适宜的温度，不是太冷也不是太热，这就需要实时的监测居住环境的温度来进行温度调节。同时，把握温度、湿度、空气质量的度，来进行妥善调节，从而避免由于这些环境因素的超标对人体造成的伤害就显得尤为重要。此外，近些年来由于工业生产，交通运输，以及其他很多原因带来

4、的噪声污染，电磁波污染也不能忽视，必须建立一套完整的监测体系来确保人居住环境的安全健康。为了更好的对这些环境参数进行有效快速的测量，传统的人工控制已经不能满足要求。随着传感器技术的不断发展，单片机的应用不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。2采样设备2.1温度传感器当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系

5、统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校

6、正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测量信号可远传百余米。2.2温度测量电路图1　AD590应用电路图1是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kΩ时，输出电压V0随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有偏差，因此应对电路进行调整，调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使V0=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只保证在0℃或25℃附近有较高的精度。如图1所

7、示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的增益。调整方法如下：在0℃时调整R2，使输出V0=0，然后在100℃时调整R4使V0=100mV。如此反复调整多次，直至0℃时，V0=0mV，100℃时V0=100mV为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25℃，那么V0应为25mV。冰水混合物是0℃环境，沸水为100℃环境。2.3湿度传感器测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引