一种基于单片机的湿度传感器校准实验平台设计与实现*
2013-12-06陶佰睿苗凤娟张冬梅刘文慧彭立志
传感技术学报 2013年3期
关键词:单片机
陶佰睿,顾 丁,苗凤娟,张冬梅,刘文慧,彭立志
(齐齐哈尔大学通信与电子工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006)
在社会生活和产品生产过程中,测量仪表的工作状态都必须定期校验,以确保其性能稳定。特别是湿度传感器工作中常与空气中的灰尘或化学物质接触,受工作时间以及环境温度变化和机械振动等因素影响,会导致湿度传感器产生测量误差[1-3]。即使是新制作的湿度传感器,因工艺过程或材料参数等不能完全一致,为了提高传感器精度,在封装前也要求对其进行重新标定[3]。例如Sun等利用湿敏元件的电阻值、电容值变化的特性对湿度的测量方法实现了对HMP45D温湿度传感器校准[4];Chen等采用温度对比法和干湿气混合方法研制出便携式温湿度一体校准仪[5];Sun等采用软件通过温度补偿和线性化处理,能够实现相对湿度传感器THS110的校准[6]。而基于国家规范的湿度传感器校准仪器设备比较昂贵,且操作过程繁琐。以上湿度传感器校准设备还存在数据处理过程复杂,使用环境受限等缺点,其应用受到限制[7]。因此,如何设计一种精度高、成本低,便于携带,操作简单的湿度传感器校准平台对教学和科研意义重大。
1 湿度检测及湿度传感器校准
1.1 湿度传感器校准实验平台功能设计
湿度传感器校准实验平台主要包括标准湿度环境腔室和控制系统两部分。校准腔室四壁材质为不透明绝热泡沫板,其四壁通过安装导流风扇来强化腔室内空气流动均匀,风速控制在2.5 ms-1,同时通过对半导体制冷片和PTC陶瓷加热器实时控制来实现腔室内25℃恒温控制,其功能组成如图1所示。……
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