基于超声波的空气湿度检测方法与分析-论文.pdf

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1、第1期气象水文海洋仪器NO．12015年3月Meteor0logical，HydrologicalandMarineInstrumentsMar．2O15基于超声波的空气湿度检测方法与分析行鸿彦，王秋阳(1．南京信息工程大学，气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京210044；2．南京信息工程大学，江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京21O044)摘要：设计一个超声波测湿的实验系统，对400kHz超声波在潮湿空气介质中传播36mm距离的衰减情况进行了测量，将空气湿度、温度和衰减后信号有效值电压等数据统计于表中，并对该表中数据进行分析和曲线拟合，从而得出了30℃恒温环境下空

2、气湿度与衰减后信号有效值电压的关系式。利用该关系式，将实验系统与数字温湿度传感器SHTIO进行了相对湿度测量对比。结果表明：超声波不仅可以用于测量空气湿度，而且还能够克服传统湿度传感器普遍存在的吸湿、脱湿及滞湿等问题，因此超声波测湿具有很好的应用前景。关键词：超声波；空气湿度；传感器；衰减中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：l006—009X(2015)01—0022—07DetectionmethodandanalysisofairhumiditybasedonultrasoundXingHongyan．WangQiuyang’(1．CollaborativeI

3、nnovationCenteronForecastandEvaluationofMeteorologicalDisasters，NanjingUniversityofInformationScience&Technology，Nanjing210044；2．JiangsuKeyLaboratoryofMeteorologicalObservationandInformationProcessing，NanjingUniversityofInformationScience&Technology。Nanjing210044)Abstract：Anexperimentalsyste

4、mbasedonultrasonicairhumiditydetectionisdesigned．After400kHzultrasonicwavepropagated36mminmoistairmedium，theattenuationsituationismeasured．Then，therelationaltableabouttheairhumidity，temperatureandRMSvoltageisestablished．Accordingtoanalyzethedataintherelationaltablesandcurvefitting，undertheco

5、nditionofconstanttemperature30℃，therelationshipbetweentheairhumidityandattenuationofsignalvoltageeffectivevalueisobtained．Byusingtheformula，experimentalsystemanddigitaltemperatureandhumiditysensorSHTIOaremeasuredandcomparedbasedontherelativehumidity．Theexperimentalresultsshowthattheultrasoun

6、dnotonlycandetectairhumidity，butalsocansolvethetraditionalproblemsabouthumiditysensormoistureabsorption，dehumidifyinganddelayeffect，whichwillbeappliedwellinthefuture．Keywords：ultrasound；airhumidity；sensor；attenuation收稿日期：2014—12—16．基金项目：国家自然科学基金(批准号：61072133)，江苏省产学研联合创新资金计划(批准号：BY2013007—02，

7、BY2o11112)，江苏省高校科研成果产业化推进项目(批准号：JHB2011—15)，江苏省“信息与通信工程”优势学科资助．作者简介：行鸿彦(1962一)，男，博士生导师．研究方向为微弱信号检测与处理、仪器仪表．第1期行鸿彦，等：基于超声波的空气湿度检测方法与分析·23·湿度传感器SHT10，用以检测环境温度和后期进0引言行湿度检测对比试验。检测电路提供超声波收发随着科技的进步，湿度测量技术已广泛用于探头和SHT10的3个接口，使用屏蔽线进行连不同领域，尤其在工农业生产、科研、气象、航天、