浴室镜面自动清除器

《传感器原理与应用》课程设计报告题目：浴室镜面自动清除器专业:电子信息科学与技术目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 整体机构图 3二、 电路原理图 4\o"CurrentDocument"2.1电路原理 5\o"CurrentDocument"2.2电路的安装 5\o"CurrentDocument"2.3加热电阻丝的安装 5\o"CurrentDocument"三、 元器件的选择 63.1主要是关于湿敏传感器选择： 6\o"CurrentDocument"分类 6\o"CurrentDocument"指标 6\o"CurrentDocument"3.3.4以氯化锂湿敏电阻为例 6四、 仿真 9\o"CurrentDocument"4.1软件仿真 9\o"CurrentDocument"4.2硬件仿真 9五、 实物制作与调试。 9六、 心得体会 9\o"CurrentDocument"七、 参考文献 10错误!未找到引用源。引言序随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段一一传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。本设计以镜面自动清除器为例，介绍其设计及应用过程。浴室镜面的玻璃常常因凝结一层水汽而影响使用，给人们带来了不便。本设计的水汽自动清除器，当检测到玻璃镜面有水汽时，自动加热板，直到水汽蒸发，从而保证镜面一直清晰明亮。它可广泛应用于家庭、公共浴室和高级宾馆等诸多场所，给人们带来了很多的方便。提供给人们一个安逸坏境。一、整体机构图

图一结构框图如图1所示：为浴室镜面水汽清除器的整体结构。它主要由电热丝、结露传感器、控制电路等组成。感器、控制电路等组成。电路原理图图二控制电路原理图2.1电路原理电路见图1。B为结露传感器，用来检测水汽。感知被测物附着水汽后的阻值变化，T1和T2组成］施密特电路实现两种稳定状态。当镜面周围的空气湿度变低时，B阻值变小，约为2kQ,此时T1的基极电位约0.5V,T2的集电极为低电位，T3和T4处于截止状态，双向晶闸管VS的控制极无电流通过。如果玻璃镜面周围的湿度增加，使B阻值增大到50kQ时，T1导通，T2截止，其集电极变为高电位，T3和T4均处于导通状态，VS控制极有控制电流导通，电流流过加热丝R7,给玻璃镜面加热。随着镜面温度逐步升高，使镜面水汽被蒸发，镜面恢复清晰。加热丝加热的同时，指示灯D2点亮。调节R1的阻值，可使加热丝在确定的某一相对湿度条件下开始加热。控制电路的电源由C3降压，经整流、滤波和VD3稳压后供给。由于采用电容降压，安装调试时应注意安全。2.2电路的安装可自选一塑料盒作为控制盒，将电路板水平安装固定好，注意线路中的电源、加热电阻丝、发光二极管、结露元件的安装。一般地，结露元件和加热电阻丝安装在镜子的背面，用导线与控制电路相连。使用时通过改变电阻R3的阻值，可使加热丝的通和断预先确定在某湿度范围内。2.3加热电阻丝的安装选用高绝缘电阻丝作为加热器件，其长度根据镜面大小来确定。

三、元器件的选择3.1主要是关于湿敏传感器选择:3.3.1分类'尺寸变化式湿敏元件电解质湿敏元件水分子亲和力型」高分子材料湿敏元件MOS膜湿敏元件MOS陶瓷湿敏元件r热敏电阻式湿敏传感器非水分子亲和力型d红外线吸收式湿敏传感器微波式湿敏传感器3.3.2非水分子亲和力型d红外线吸收式湿敏传感器微波式湿敏传感器3.3.2指标超声波式湿敏传感器湿度是指空气中的水蒸气含量，通常用绝对湿度和相对湿度表示：1绝对湿度，单位空间所含水蒸汽的绝对含量或浓度，用符号AH表示，单位（g/m3）。2相对湿度，被测气体中蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比，一般用％RH表示，无量纲。一般使用湿度，量程0〜100%RH。不同环境所需湿度不同，测量方法很多，但精度不高。目前世界上最高水平湿度测量精度在土0.01%左右，理想测湿量程应是0〜100%RH，量程越大实用价值越大。3.3.4以氯化锂湿敏电阻为例氯化锂湿敏电阻即电解质湿敏电阻，利用物质吸收水分子而导电率发生变化检测湿度。在氯化锂（LiCl）溶液中，Li和Cl以正负离子的形式存在，锂离子（Li+）

对水分子的吸收力强，离子水合成度高，溶液中的离子导能力与溶液浓度成正比，溶液浓度增加，导电率上升。当溶液置于一定湿度场中，若环境RH上升，溶液吸收水分子使浓度下降电阻率P上升，反之RH下降，溶液吸收水分子使浓度上升，电阻率P下降。通过测量溶液电阻R值实现对湿度测量。基片 氯化基片 氯化锂湿敏电阻氯化锂湿敏电阻优点:滞后小，不受测试环境风速影响，检测精度高达±5%缺点：耐热性差，不能用于露点以下测量。若用做露点检测，湿敏元件必须3个月左右清洗1次和涂敷（浸渍）氯化锂，维护麻烦。半导体陶瓷湿敏电阻半导体陶瓷湿敏电阻通常用两种以上的金属一氧化物一半导体烧结成多孔陶瓷，材料有正温度系数和负温度系数两种。半导体陶瓷湿敏电阻通常用两种以上的金属一氧化物一半导体烧结成多孔陶瓷，材料有正温度系数和负温度系数两种。半导体陶瓷湿敏电阻负湿敏特性半导体瓷湿敏电阻，电阻随湿度增加而下降。由于水分子中氢原子具有很强的正电场，当水分子在半导体瓷表面吸附时可能从半导体瓷表面俘获电子，使半导体表面带负电，相当表面电势变负，电阻率随湿度增加而下降。正温度系数1D5104103负温度系数4.1软件仿真按电路原理图进行图形仿真、修改，直到达最大理想状态。4.2硬件仿真对各个元器件的参数进行测量，对各个子电路测量等。五、 实物制作与调试。六、 心得体会通过本次课题设计，使我发现自己有许多缺点。首先，对所学过的知识不能串联地运用起来，由于没有及时的复习和运用，所以很容易就遗忘了。其次，对刚学的新知识也理解不透彻，不能很好地运用到实践当中去。再次，通过收集和筛选的那些有用的资料，对自己的设计有很大的帮助。最后，这次课题设计，使自己的动手能力得到进一步提高。通过老师和同学的帮助，解决了在设计中自己不能解决的问题，克服了不少困难，最终才能顺利地完成本次设计。由于经验和时间有限，本次课题设计仍存在不少漏洞，望老师给予指出，争取以后做的更好。七、参考文献1张洪瑞孙悦张