一线温湿度传感器的数值修正方法采茶机
一线温湿度传感器的数值修正方法
一线温湿度传感器的数值修正方法 2011: 1一线相对湿度传感器与读出仪表 美国DALLAS Semiconductor公司介绍DS2438应用实例时推荐了图1所示的一线温湿度传感器电路。图中HIH3610是Honeywell生产的电压输出的三端集成湿度传感器;它具有线性度好、精度高、性能稳定、0~100%RH非凝结态全范围可测量等突出优点。HIH3610的电压输出为: Vout=Vsupply{0.0062(sensorRH)+0.16}(1) 其中:Vout是从DS2438in测得的电压值,Vsupply是实测供电电压值,sensorRH是环境温度在25℃时的相对湿度。温度补偿关系为: RH=(sensorRH)/(1.0546-0.00216T)(2) RH为经过温度补偿的湿度值,T为实际环境温度值。 图1中,DS2438是具有一线总线通讯接口的10位A/D转换器,片内包含一个高分辨率的数字温度传感器,它可用于湿度传感器的温度补偿。供电电压在2.4V~10.0V之间。内部留有40字节的非易失性用户存贮器。因为湿度传感器产品的参数分布具有一定的离散性,Honeywell公司在环境温度为25℃时,对每只传感器的两点电压进行测量标定,并提供给用户作计算依据: (1)电源电压为5V时,环境湿度为0%RH时的零点补偿电压输出V0。 (2)氯化钠饱和溶液容器内空气相对湿度平衡点75.3%RH时的电压输出Vs。用2点电压求出相对湿度的斜率: 把V0与Vs的值存入DS2438的非易失性存贮器中,实测时在一线总线上读出Vout、V0、Vs,由一线总线仪表将SensorRH代入上述公式,计算出测量的实际相对湿度值RH。2传感器实际修正方法 因为出厂时间不同,焊接元件对传感器本身存在影响,湿度敏度元件参数本身存在不确定偏差范围以及人为因素等,需要对Honeywell公司标定的打印数据条做一次重新验证。Honeywell公司用湿度零点V0与氯化钠饱和溶液相对湿度平衡点Vs做为基准参数点。但真正意义上的V0不易取得,我们用另一种饱和盐溶液碳酸钾做基准参考点,用Vp表示。选择Vp、Vs是因为这两种盐的温度特性比其他盐都要好。 在环境温度25℃条件下测试,RH≈sensorRH。令测试仪表执行式(1)、(2)的算法,根据经验: ①在氯化钠饱和溶液瓶内置入一线湿度传感器,盖瓶口后在无热扰动,无日光直接照射条件下的三小时后可测得平衡态的相对湿度值RHsi。 ②在碳酸钾饱和溶液内置入湿度传感器,盖瓶口后约两小时后可测得平衡态下的相对湿度值RHpi。每隔二十分钟取值,两种饱和盐各取6次后,分别求平均值。测值如果不能与RHp=43.2,RHs=75.3相符,且超出偏差范围,可以确定需要对原来标定的数据进行修正,修正的方法如下: 设:对传感器Si读取的相对湿度值分别为Vpi、Vsi,为使Li与L0重合,必须对式(3)的V0、slope进行修正。先求出Li在相对湿度RH=0时,在Vout轴上的截距V0i。由于从测试仪表上读出的是湿度值RHsi,RHpi,打印纸条上的数据slope,V0已知,故解方程(5)、(6)得到: 在仪表中赋予一项修改V0,Slope的功能,就可以很方便地对一线温湿度传感器进行数值修正。参考文献[1]DALLAS SEMICONDUCTOR[EB/CD].2000.[2]Honeywell.Humiditysensor[OL].http//content.honeywell.com/sensing/prodinfo/humiditymoisture/0090122.pdf.[3]王雨,贺为人.一线总线技术方案[J].仪器仪表与传感器,2003,(8) .
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