湿度传感器设计

1、题目： 湿度传感器测空气湿度 姓名： 班级： 学号： 时间： 一、系统功能介绍湿度传感器是指检测外界环境湿度的传感器，它将所测环境湿度转换为便于处理、显示、记录的电信号等。它是一类重要的化学传感器，在仓贮、工业生产、过程控制、环境监测、家用电器、气象等方面有着广泛的应用。湿度传感器是由湿度敏感元件、变换元件和测量电路三部分组成。湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量，它与人们的生产、生活密切相关。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。例如，集成电路的生产车间相对湿度低于30%时，容易产生静电感应而影响生产；粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸；纺织厂的湿度低于6570%r

2、h时会断线。可见，湿度测量在各个行业都是至关重要的。在现代社会信息科技的不断迅速发展中，计算机技术、网络技术和传感器技术的高速更新，使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发展。随着2011年物联网作为新兴产业列入国家发展战略，传感器技术作为物联网的最前端感知层，在其发展中占了举足轻重的地位。而湿度作为日常生产、生活中最重要的参数之一，它的检测在各种环境，各个领域都对起了重要作用。测量电路由湿度传感器，运算放大器等主电路组成；为了实现温度补偿功能，选择热敏电阻采集环境温度，补偿环境温度对湿度传感器的影响。本设计应用hr202l型湿度传感器与集成运放设计测量湿度，测量相对湿度(rh)的范围为3

3、0%90%，测量电路具有温度补偿功能，1535范围内，输出电压表示的湿度误差不超过3%rh。二、系统原理框图热敏电阻湿度传感器运算放大器整流滤波运放交流电源电压表原理框图三、所选用的主要器件的原理，型号，外形图、重要参数主要器件有： 1、湿度传感器（hr202l），它是湿敏元件，用于检测空气湿度变化。2、热敏电阻（20k），对电路进行温度补偿。3、运算放大器（lm2904），构成湿度测量电路。4、电阻、瓷片电容（104）若干。四、系统测量电路原理图 (画上图，同时分模块简略介绍测量电路原理）。总原理图rt为热敏电阻（20k），检测环境温度的变化，对电路进行温度补偿。rh为湿度传感器（hr202

4、l），用于检测空气湿度变化，转换为电阻值得变化。湿度传感器用的电源要为交流电，否则性能劣化甚至失效。hr202l适用的交流电为1.5v、5002k hz。a1输出经过二极管和电容整流滤波再经a2放大得到交流电压输出，通过电压表示数变化得出湿度的变化。5、 该系统（你所设计的系统）测试效果。电路采用1.5v（正弦波最大值）、1khz的交流电源，并对运放lm2904接电，在室温下测试空气湿度，本电路是通过直流电压表显示输出直流电压，电输出压的大小反映出湿度的大小！开始湿度传感器仅在室内常温下，可以看到电压表显示电压为0.6v，可以人为对湿敏器件周围湿度增大，同时看到电压表示数随之改变，因hr202

5、l的阻抗值随湿度增加而减小，所以输出电压随之减小。这就实现了本设计系统测试湿度的要求。六、设计心得体会。通过这次课程设计，我掌握了湿度传感器的测量电路的设计原理，和其中各单元电路、元器件的参数、功能和具体设计实施过程。将课本理论知识与实际应用相结合，对传感器原理及应用这门课程有了更深的理解。湿度测量在现代信息社会中占着重要的作用，随着电子技术的发展，湿度检测逐步走向了集成化、智能化、网络化。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。通过课程设计，使我更好的将课本知识与现实相结合，为以后进入社会工作做好奠基。本设计前做了充分的准备，查阅了大量的资料，了解了各种器件的功能及特性。在