一种温湿度测控电路芯片的研制

提出了一种运用混合信号的温湿度测量控制电路的设计方案。通过温湿度传感器的电阻变化来检测温湿度的变化,运用RC振荡原理,把传感器的电阻值转换为频率信号,并使用一片ROM把频率信号映射为实际的温湿度,从而实现温湿度的测量。在芯片设计中,详细考虑了如何进行综合的优化设计。芯片的温度测量范围为-20～60°C,精度为±1°C;湿度测量范围为40%RH～90%RH,精度为±10%RH。芯片测试结果表明,该电路功能正确,性能良好,各项指标均达到预定目标。     

CMOS工艺兼容的温湿度传感器

设计并制备了一个CMOS工艺兼容的温湿度传感器,讨论了感湿理论模型并用COVENTOR软件进行了模拟,给出了具体的结构参数及工艺制作步骤,最后对温湿度传感器进行了测量,对理论值和实际测量值做了比较并给出了分析结果.结果表明,传感器在25℃时的灵敏度为0.015pF/%RH,从15%RH～95%RH,电容实际变化量为1.23pF.     

基于AT89C2051的温湿度采集系统的硬件设计

采用AT89C2051单片机为核心配置,以温湿度传感器SHT75、数码管显示、计算机监控系统等部件,通过单片机与智能传感器相连,采集并存储智能传感器的测量数据,并通过RS485总线来实现PC上位机与单片机控制模块半双工串行通信。微控制器AT89C2051通过I2C总线控制传感器的测量和数据回传,每次将采集到的5组数据经过计算,修正及补偿后分别传送到PC端存储和显示模块进行实时显示。经过实验测试得出结论:温度测量精度为±0.3℃,湿度测量精度为±2%RH,各项指标均达到了课题的设计要求。     

CMOS工艺兼容的温湿度传感器

设计并制备了一个CMOS工艺兼容的温湿度传感器,讨论了感湿理论模型并用COVENTOR软件进行了模拟,给出了具体的结构参数及工艺制作步骤,最后对温湿度传感器进行了测量,对理论值和实际测量值做了比较并给出了分析结果．结果表明,传感器在25℃时的灵敏度为0.015pF/%RH,从15％RH～95％RH,电容实际变化量为1.23pF．     

多点温湿度测量仪的设计

介绍了一种基于1-Wire总线的多点温度、湿度测量仪的设计方案,利用集成湿度传感器HiH3610测得相对湿度,由多功能芯片DS2438测得环境温度和湿度传感器输出的电压值,单片机对DS2438传来的各采集点数据进行处理和显示.该仪器测温范围和精度为:-40℃～80℃,精度:±0.5℃;湿度测量范围:0～100%RH,精度:±2%RH.     

光纤多参数传感器研究

基于光纤Bragg光栅(FBG)检测原理,研发了适用于地下空间安全监测应用的光纤风速、温度、湿度等多参数传感器。光纤风速传感器基于激光致热光纤热线式流量检测原理,对于低风速有较高的灵敏度,风速从0变化到0.5 m/s时,FBG波长变化量为800 pm,采用解调精度为1 pm的光纤光栅解调仪,风速分辨率为0.7 mm/s。光纤湿度传感器通过在FBG光栅表面均匀涂覆湿度敏感的聚酰亚胺溶液,湿度变化导致光纤应变变化进而实现湿度测量。对新型光纤光栅温湿度传感器的性能参数进行测试,实验测试结果显示,传感器监测灵敏度为4.2pm/%RH,检测精度小于±3%RH。     

分流式全自动湿度发生系统

测量湿度的仪器、方法和湿敏元件种类繁多,为了保证湿度测量的准确性,国家计量部门会对湿度检测设备进行定期校准。本文在分流法原理基础上结合LabVIEW软件研究并设计了一套二级分流式湿度发生系统,可实现相对湿度以及露点气体的发生。该系统已应用于实际湿度测量设备的校验,结果表明可发生湿度范围10%RH～90%RH,精度在0.5%RH以内,可发生露点范围-70℃～10℃,不确定度为0.074℃。     

电池供电的多通道温湿度测量终端设计

为适应大空间范围内温湿度实时采集与控制需求,基于嵌入式技术和无线传感网络技术设计了多通道温湿度测量系统.采用低功耗控制技术,在低功耗处理器MSP430F2618、CC2530和外围硬件电路构成的硬件平台上,利用操作系统抽象层（OSAL）多任务资源分配机制,开发了具有友好人机交互界面和多种工作模式的应用软件.系统提供9路铂电阻传感器和3路温湿度传感器,经实际测试,温度测量精度优于±0.1℃,湿度测量精度优于±1.5％,在1分钟测量1次的情况下可持续工作72小时.     

网络式温湿度监控系统研究

提出一种基于网络的温湿度监控系统方案,选取Scnsirion公司生产的数字温湿度传感器SHT75实现温湿度测量．测量精度可编程调节,控制湿度检测精度在±4％以内,温度检测精度在±0．4℃以内;采用模糊控制技术监控温度和湿度,减少了系统的状态切换;采用ASP．NET和AJAX及VML等技术相结合实现温湿度的网络监控,实现了Internet环境的远程监控与管理方案,以及传感器测量数据的异步传输,使系统的响应速度提高了20％,对于存在多个节点和测量频率较高的领域,这种方法更能显示其优势。     

基于单片机的无线仓储湿度检测系统设计

系统以单片机STC89C52RC作为控制处理核心,采用芯片nRF905为无线传输模块,HS1100/HS1101传感器采集湿度信号,设计了一种无线仓储湿度检测仪。经实验测试表明:系统湿度检测范围为10%RH~100%RH;精度达±1%RH,数据无线传输距离200米。设计的系统符合预期要求,可在仓储日常管理、气象、酒厂等不易布线,且需要实时监测湿度参数的场合推广应用。     

多接口温湿度数据采集器的设计

针对目前常用的温湿度数据采集系统优缺点,本课题提出新型温湿度数据采集器的设计方法,该采集器以51单片机为核心,能提供热电偶、热电阻、I2C及单总线4种传感器接口形式,可同时采集32路温湿度数据,具有很好的兼容性和扩展性。该设备样机在云锡集团的生产车间实际测试后,结果表明：使用该数据采集器和配套软件系统可实现PC机与单片机的通信,并把监测参数和结果实时显示在PC机。经检定测温精度达到±0.1℃,测湿精度±3.0RH,获取了白酒发酵过程的各环节完整温湿度参数曲线,为机械化、标准化生产提供了可靠的控制曲线。     

基于单片机测量空气折射率

空气折射率的测定在众多应用领域有着重要的作用,为了能够准确、快速地测量出空气折射率,提出在Edlen经验公式的基础上,利用抗干扰能力较强的单片机系统,结合测量精度较高的温湿度传感器,构成基于单片机系统以空气中的温度、相对湿度、大气压力为参数的测定空气折射率的新的试验方法。在硬件器件测量精度较高的前提下,结合软件程序的控制与补偿,在Edlen经验公式的理论上实现测量精度达±5×10^-8及便捷、快速的测量空气折射率的目的。     

光时域反射光纤光栅传感系统中双激光器的驱动设计

为了扩大应变测量的范围,提出了使用两个分布反馈式(DFB)激光器作为光时域反射光纤光栅(OTDR-FBG)传感系统的光源的方法,并设计了相应的纳秒脉冲驱动电路和温控电路,得到两个激光器的驱动脉冲宽度分别为3.10 ns和3.18 ns,脉冲幅值分别为4.40 V和4.08 V,温度控制电路精度达到±0.04 ℃。经测试得到的纳秒脉冲和温控精度满足OTDR-FBG传感系统的要求。     

温箱温度控制设计

针对温箱控制过程中出现的精度低,稳定性差等问题,设计了一种基于MSP430F149单片机的高精度温箱温度控制系统。系统采用铂电阻温度传感器及12位A/D转换器实现了温箱温度精确测量,并利用低功耗MSP430F149单片机及加热和降温系统实现了对温箱温度的精确控制。通过不同温度下测量实验,表明温箱温度控制系统性能稳定可靠。从而在-50～150℃温度范围内,温箱控制精度可以达到±0.5℃。     

基于ARM的半导体激光精确控温系统的研制

针对传统半导体激光器冷却系统体积大、温控精度不高的特点,采用ARM9核心的S3C2410A微处理器配合单总线数字温度传感芯片DS18820,在嵌入式Linux操作系统中采用模糊自整定PID算法对半导体制冷器进行精确控制,实现对半导体激光器中冷却水的恒温控制,保证半导体激光器的稳定工作.采用软件延时的方法,解决了半导体制冷系统在加热和制冷切换过快时制冷器易碎裂的问题.该系统体积小、响应快、使用方便,具有较高的可靠性和稳定性.且可使用直流电源供电.适于车载或机载使用.试验结果验证:该系统可在室温为0～35℃的环境中实现控温范围10～30℃,控温精度±0.1℃.     

光纤光栅温度传感器增敏封装特性研究

通过利用聚酰亚胺涂覆裸光纤光栅的方法研制了一种增敏型光纤光栅温度传感器,其反射波长的温度敏感系数由曾敏前的10pm/℃提升至40pm/℃。在-40~200℃测试环境中,开展了传感器标定和温度精度测量试验。试验结果表明:利用光纤光栅增敏封装,在高低温环境中采用低精度光纤光栅解调仪,传感器的测温精度由±0.4℃提升至±0.1℃。上述结果显示,采用增敏封装结构能够提升光纤光栅温度传感器的测量精度,减低制作成本。     

基于DSP的DFB激光器温度控制系统设计

为了提高红外分布反馈式激光器的工作稳定性,减少其受工作温度波动的影响,采用PID控制技术,设计并研制了一种基于DSP的DFB激光器智能温度控制系统,并利用该系统对DFB激光器进行温度测试仿真实验。实验表明,该系统的温度控制精度为±0.1℃,上升时间为19s,达到稳定的时间为70s,超调量为11.3%,温度控制范围为10℃~60℃,优越于基于单片机的激光器温度控制系统,具有一定的应用价值。     

多路温度检测系统的设计与研究

现如今很多场合需要对其温度进行实时检测,如粮库、锅炉等,本文主要研究多路温度检测系统的建立及应用。以STC89C52为核心控制芯片,用数字温度传感器DS18B20来测试温度,用移位寄存器74HC595驱动数码管,LM7805稳压芯片为系统提供稳定电压,最后由MAX232电平转换芯片通过串口向单片机下载程序,最终实现多路温度的检测,具有快速、准确、可靠、经济、简单等特点。实验结果表明,所测温度范围为-55℃～125℃,在-10℃～＋85℃范围内精度为±0.5℃,适合普通场合的多路温度检测,该设计系统有很大的发展潜力,具有较大现实应用意义。