测量土壤湿度
测量土壤湿度的简易方法

测量土壤湿度的简易方法近年来,土壤湿度的测量在农业、生态学和环境科学领域中变得愈发重要。
准确地测量土壤湿度可以帮助农民合理用水,科学管理农田,提高作物产量。
同时,在生态学中,土壤湿度对于植物的生长和根系的健康也起着至关重要的作用。
本文将介绍一些简易方法来测量土壤湿度。
1. 多巴胺传感器多巴胺传感器是一种常用于测量土壤湿度的简易方法。
它是基于土壤湿度与电阻之间的关系原理,通过测量电阻值来反映土壤湿度的程度。
使用多巴胺传感器时,将传感器插入土壤中,等待片刻后,传感器会输出一个电阻值。
这个值可以通过与事先制定的湿度标准进行对比,从而判断土壤湿度的高低范围。
2. 电容式传感器电容式传感器是另一种常见的测量土壤湿度的简易方法。
它利用土壤和传感器之间形成的电容进行测量。
当土壤干燥时,电容的值会相对较低,而当土壤湿润时,电容的值则会相对较高。
通过读取电容的数值,可以准确地判断土壤的湿度状况。
电容式传感器的使用简单方便,适用于各种土壤类型。
3. 折射测量法折射测量法是一种通过光的折射角来测量土壤湿度的方法。
它基于土壤湿度与光的折射率之间的关系原理。
通过测量光线从空气进入土壤后的折射角,可以推算出土壤的湿度水平。
这种方法需要使用专门的仪器设备,但其结果准确可靠。
4. 重量法重量法是一种通过称量的方式来测量土壤湿度的方法。
它利用土壤湿度与其重量之间的关系原理,通过称量土壤样本的重量来反映湿度的变化。
具体操作时,将一定量的土壤样本在室内干燥至恒定重量,然后放入浇过水的容器中,并等待一段时间后再次称量。
通过比较湿润土壤和干燥土壤的重量差异,可以得出土壤的湿度水平。
总结起来,测量土壤湿度的简易方法包括多巴胺传感器、电容式传感器、折射测量法和重量法。
这些方法不仅操作简单,而且测试结果准确可靠。
通过合理地选择适合自己需要的方法,农民可以更好地管理农田水利,科学种植作物;生态学家可以更好地研究植物生长环境,并根据测量结果进行相应的调控。
第11章 土壤湿度测量

第11章 土壤湿度测量11.1概述土壤含水量是影响农作物收成与水保的重要因素之一。
土壤湿度对于制定灌溉进程表、水与溶质流的评价、净太阳辐射潜热与显热的划分等方面都是很重要的。
作为预测水源耗竭模式中的重要参量,土壤湿度在水文学中是很重要的。
在大气数值模式中陆气相互作用的模拟及水气循环的其它参量要求测量土壤湿度,卫星遥感评价的验证也需要直接测量地表土壤水分。
土壤湿度的测量可用土壤含水量与土壤湿度位势的测定来表示。
土壤含水量反映了土壤中水的质量与体积,而土壤湿度位势则反映土壤水分能量状态。
农业学科非常关注土壤水分的测定。
为满足土壤水分状态测量的广泛需求,许多仪器已发展到商业化的程度,使用最普遍的将在下面予以讨论,包括其优点与缺点。
此外,对在将来不久可能被广泛使用的新式仪器也予以简要讨论。
11.1.1定义土壤含水量称重技术是测量土壤含水量最为简单且被广泛运用的方法。
因为此方法简单易行而且是直接测量,所以被用作其它方法参照的标准。
定义在干质基础上的称重土壤湿度g θ可表达为:100⋅=soilwater g M M θ (11.1) 此处water M 为土样中水质量,soil M 为土样中烤干(100-110℃)后的土质量。
对于风干(25℃)的矿物土壤,称重土壤湿度通常少于2%,但随着土壤水分达到饱和,其水含量会增到25%至60%。
但是称重取样法具有破坏性,使得土壤接近饱和时,取得准确的土壤含水量测量结果变得极为困难。
通常,土壤湿度用体积表达。
由于降水、蒸散量和溶质变化参量通常用容量表示,用体积表示的水含量更为有用。
体积水含量v θ可表达为:100⋅soilwater v V V θ (11.2) 此处,water V 为水体积,soil V 为土壤(土+气+水)总体积。
土壤体积含水量的变化可从风干土壤的少于10%到临近饱和的矿物土壤的40-50%间变化。
由于水与土壤体积的准确测定存在困难,体积水含量通常间接测定。
土壤湿度测试原理

土壤湿度测试原理
土壤湿度测试是通过测量土壤中水分含量的方法来反映土壤水分状况的一种科学手段。
其原理基于土壤的物理性质和水分与电阻的关系。
土壤是由固体颗粒和 pore(孔隙)构成的,其中 pore 中填充
有水和空气。
土壤颗粒之间的孔隙空间可以用来存储和运输水分。
土壤湿度测试常用的方法包括电阻法、电容法和红外线法,其中电阻法是最为常用的方法之一。
电阻法通过测量土壤对电流的电阻来间接反映土壤中的水分含量。
土壤中的水分含量较高时,水分分子与电流之间会发生碰撞,阻碍电流的通过,从而导致电阻增大。
相反,当土壤中的水分含量较低时,电流容易通过,导致电阻变小。
在电阻法中,一般会使用两个电极将电流引入土壤中。
一个电极会放置在土壤中,起到探测土壤电阻的作用;另一个电极则位于土壤表面或者近邻的环境中,作为电流的出口。
通过测量电极之间的电阻值,可以反映土壤中的水分含量。
需要注意的是,土壤湿度测试只能测量土壤中的水分含量,无法直接测量土壤的含水量。
对于不同类型的土壤,其电阻与水分含量之间的关系可能会存在差异,因此在具体的测试中需要针对不同类型的土壤进行校准和调整。
除了电阻法之外,还有其他测试方法如电容法和红外线法,它们的原理和应用也各有特点。
综合选择适合的测试方法可以更
准确地了解土壤湿度状况,为农作物的生长和土壤管理提供科学依据。
土壤湿度的测定方法

土壤湿度的测定方法1. 用眼观察法呀,这可简单了!就好比你看一个苹果红不红一样,直观地去看看土壤的颜色深不深呀。
比如你去花园里,看到土壤颜色比较深,那很可能湿度就比较大呢。
怎么样,是不是很容易呀?2. 手摸感觉法也不错哦!想想你摸摸湿毛巾的那种感觉。
当你用手去触摸土壤,如果感觉有点凉凉的、潮潮的,那大概就是有一定湿度啦。
就像你摸到刚洗过还没晾干的衣服一样,能明白吧?3. 还有捏土团法呢!你可以试着把土壤捏成一团啊,就像捏橡皮泥一样。
如果能轻松捏成团,还不容易散开,那湿度肯定不小呢。
这不就跟你做手工捏面团差不多嘛!4. 用称重量法呀!哎呀,就像你称自己的体重一样啦。
先取一定量的土壤,称一下湿的时候多重,然后烘干再称称,这不就知道湿度有多少啦?比如你发现烘干前后重量差别很大,那不就说明湿的时候水分很多嘛。
5. 插牙签法也挺好用呢!你想想把牙签插进蛋糕里,要是很轻松就插进去,说明蛋糕比较软。
同样的,把牙签插进土壤里,如果很顺利就进去了,那土壤湿度可能就挺大的。
这多形象呀!6. 湿度计测量法呀!这就像你家里的温度计一样常见呢。
把湿度计插进土壤里,直接就能读出湿度值啦。
你说方不方便?这不就跟你看温度计知道温度高低一样嘛!7. 观察植物状态法也值得一试哟!如果植物长得绿油油的、很精神,那土壤湿度应该还不错啦。
这不正像你看到一个人面色红润就知道他很健康一样嘛。
8. 使用张力计法呢,这可能稍微专业一点啦。
就像医生用特殊的仪器来检查病人一样。
它可以比较精确地测量出土壤湿度呢,厉害吧?9. 最后还有电阻法呀!哎呀呀,就好像电路里的电阻一样。
不同湿度的土壤电阻会不一样哦。
是不是很神奇呀?我觉得这些方法都各有千秋,大家可以根据自己的情况选择适合自己的方法去测定土壤湿度呀!。
土壤温湿度检测仪用法

土壤温湿度检测仪用法土壤温湿度检测仪用法,听起来是不是有点高大上?别担心,今天就给你捋一捋,保证你看完之后,能把这玩意儿用得溜溜的,简直比拿着遥控器换频道还轻松。
要说这土壤温湿度检测仪,顾名思义,它的任务就是测量土壤的温度和湿度,听着是不是挺“高大上”的?它就是帮咱们种植植物,特别是一些喜欢精确呵护的植物,提供一个科学的环境参考。
你要种花养草,想要植物长得好,可不能光凭感觉,温湿度不对劲了,连花草也“抱怨”得不行!好了,废话少说,咱们直奔主题。
土壤温湿度检测仪是个小巧的电子仪器,外形也不像啥大炮,是一根长长的探针,顶端带个小屏幕。
你别看它小,功能可不少,能测出土壤的湿润度和温度,简直是种植小白的救星。
你可能会问了:“这东西我该怎么用?”其实就是那么简单,拿起仪器,对准土壤,插进地里,屏幕上就能显示出湿度和温度数据了。
是不是特别直白?简直一看就懂。
先说说温度。
植物的生长对温度非常敏感。
有的植物喜欢温暖一点,比如说西红柿、辣椒;有的则喜欢凉爽点的环境,像一些草本植物或者某些蔬菜。
你要是能掌握土壤的温度,那种植的时候就不怕做错“温度小白”。
毕竟,土壤温度太高或太低,都会影响植物的根系发育,严重的甚至会让它们“罢工”。
所以,土壤温湿度检测仪的好处就来了,直接告诉你温度是多少,让你不用再瞎猜。
你可别小看了这一点,温度不对,浇水都可能成了“致命一击”。
再说湿度,这个可更重要。
因为湿度关系到土壤的水分含量,而水分对于植物来说,就像空气一样不可或缺。
土壤太干,根系得不到滋润,植物会干旱萎蔫;土壤太湿,根部的呼吸也不畅,根系就容易腐烂。
湿度太高或者太低,都会让植物发脾气。
你要知道,光是看土壤表面干不干,你绝对不能判断到底湿不湿,很多时候表面干了,下面湿乎乎的,搞不好你给植物浇水时,它反而觉得“多此一举”。
而土壤温湿度检测仪,帮你解决了这个“心病”,精准得很。
这仪器的操作也不复杂,毕竟它的任务就两点,给你提供准确的数据。
土壤温湿度测量仪使用说明(一)

土壤温湿度测量仪使用说明(一)
土壤温湿度测量仪使用说明
介绍
•土壤温湿度测量仪是一种用于测量土壤中温度和湿度的有效工具。
•它可以帮助农民和园艺爱好者监测土壤条件,并根据测量结果做出相应的调整。
步骤
第一步:准备工作
1.确保测量仪电池充足。
2.打开测量仪开关,并确认显示屏是否能正常工作。
3.在使用前,清洁并干燥测量仪探头。
第二步:插入探头
1.将测量仪探头稳固地插入土壤中。
2.探头插入的深度应根据实际需求进行调整。
第三步:测量温度
1.等待片刻,直到测量仪显示屏上显示土壤温度。
2.记录下测量结果,并根据需要进行温度调整。
第四步:测量湿度
1.测量仪显示屏上切换到湿度测量模式。
2.等待片刻,直到测量仪显示屏上显示土壤湿度。
3.记录下测量结果,并根据需要进行湿度调整。
第五步:清洁和维护
1.使用后,将测量仪探头从土壤中拔出。
2.清洁探头,并确保它完全干燥。
3.关闭测量仪开关,以节省电池能量。
注意事项
•在使用测量仪时,请避免将其暴露在极端温度或湿度环境中。
•当不使用测量仪时,请存放在干燥、通风的地方。
•如果测量仪探头被弄脏或损坏,请及时进行更换或修理。
•请勿将测量仪浸入水中或暴露在雨中。
结论
通过正确使用土壤温湿度测量仪,您可以更好地了解土壤条件,并根据测量结果进行相应的决策和调整,以促进植物的健康生长和增加农作物的产量。
用测量仪器测算土壤的湿度

用测量仪器测算土壤的湿度简介测量土壤的湿度对农业生产和环境科学研究非常重要。
使用测量仪器可以准确地确定土壤中的水分含量,并帮助决定何时灌溉或排水。
本文将介绍几种常见的测量仪器和测量土壤湿度的方法。
1. 电阻法电阻法是一种测量土壤湿度的常见方法。
这种方法通过测量土壤的电阻,来间接确定土壤中的水分含量。
常用的电阻法包括电阻板法、针形电极法和频域反射法。
1.1 电阻板法电阻板法适用于测量较大面积的土壤湿度。
它使用两个平行的电极板,将它们插入土壤中并测量通过土壤的电阻值。
土壤湿度越高,电阻值越低。
1.2 针形电极法针形电极法适用于测量局部土壤湿度。
它使用一个细长的针形电极,将其插入土壤中,并测量通过土壤的电阻值。
电阻值越低,表示土壤湿度越高。
1.3 频域反射法频域反射法适用于测量土壤的介电常数,从而间接推测土壤湿度。
它通过测量土壤对电磁波的反射和传播延迟来估算土壤湿度。
2. 比重法比重法是一种简单且实用的测量土壤湿度的方法。
该方法通过测量土壤的湿重和干重之间的差异,来确定土壤中的水分含量。
3. 遥感技术遥感技术是一种非接触式测量土壤湿度的方法。
它通过利用卫星或无人机传感器获取土壤表面的电磁波辐射特征,来推测土壤湿度。
结论不同的测量方法适用于不同的环境和研究需求。
根据具体情况选择合适的测量仪器和方法,可以准确地测算土壤的湿度。
这对于农业生产和环境科学研究都具有重要意义。
以上是关于用测量仪器测算土壤湿度的文档。
希望对您有所帮助!。
土壤温湿度测量仪使用说明

土壤温湿度测量仪使用说明一、产品简介本产品是一种专门用于测量土壤温度和湿度的便携式仪器。
利用该仪器,可以准确测量土壤温度和湿度,并提供相关数据供用户参考,以便合理安排土壤管理和植物生长。
二、产品特点1.高精度测量:采用先进的传感技术,能够精确测量土壤温度和湿度,并输出准确的数据。
2.便携设计:仪器体积小巧,重量轻,携带方便,适合户外使用和场地勘测。
3.易操作性:仪器采用简单易懂的人机交互界面,使用方便快捷。
4.多功能:除了测量土壤温湿度外,还可显示当前时间、记录测量数据、设置报警阈值等。
三、操作步骤1.打开电源:按下电源按钮,同时屏幕上会显示电池电量,确保电量充足。
2.等待齐套:在土壤表面深度插入测量探头,确保它与土壤紧密接触。
3.启动测量:按下“测量”按钮,屏幕会显示温度和湿度的数值,并显示当前时间。
4.记录数据:如果需要记录数据,按下“记录”按钮,仪器会自动保存当前测量的温度和湿度数值。
5.设置报警:按下“设置”按钮,可以调整报警阈值,在温度或湿度超过设定值时,仪器会发出警报。
6.结束使用:测量结束后,按下电源按钮,同时长按5秒关机,然后拔出探头。
四、注意事项1.使用前检查电池电量,确保充足。
2.仪器不防水,请避免在雨中使用,以免损坏设备。
3.使用时确保探头与土壤紧密接触,避免空气和灰尘进入影响测量准确性。
4.使用时避免将仪器与金属接触以免干扰测量结果。
5.在测量过程中,尽量保持仪器稳定不动,以免影响测量结果的准确性。
6.避免长时间暴露在高温或低温环境中,以免对仪器造成损坏。
7.定期清洁仪器表面和探头,保持仪器的正常工作状态。
五、维护保养1.仪器长时间不使用时,请关闭电源,并取出电池以免损坏。
3.避免仪器长时间暴露在强烈阳光下,以免影响仪器的使用寿命。
4.严禁将仪器进行拆卸和改装,以免损坏设备和导致不可修复的故障。
六、售后服务1.质保期:本产品质保期为一年,自购买日起计算。
七、总结。
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智能花盆设计3.硬件电路设计3.1 系统单片机所谓的单片机就是把中央处理器CPU、存储器ROM/RAM、输入输出接口电路以及定时器/计数器等部件制作在一块集成电路芯片中,构成一个完整的微型计算机―单片微型计算机。
由于单片机把各种功能部件集成在一块芯片上,因此它的结构紧凑、超小型化、可靠性高、价格低廉、易于开发应用。
3.1.1 AT89S51单片机本论文所设计的系统的核心采用的是AT89S51单片机。
AT89S51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
AT89S51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
此外,AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
它的引脚图如图6。
管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是图6 AT89S51引脚图由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
I/O口作为输入口时有两种工作方式,即所谓的读端口与读引脚。
读端口时实际上并不从外部读入数据,而是把端口锁存器的内容读入到内部总线,经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。
只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。
上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作。
这是由硬件自动完成的,不需要我们操心,1然后再实行读引脚操作,否则就可能读入出错,为什么看上面的图,如果不对端口置1端口锁存器原来的状态有可能为0Q端为0Q^为1加到场效应管栅极的信号为1,该场效应管就导通对地呈现低阻抗,此时即使引脚上输入的信号为1,也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的1信号读入后不一定是1。
若先执行置1操作,则可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入,由于在输入操作时还必须附加一个准备动作,所以这类I/O口被称为准双向口。
89C51的P0/P1/P2/P3口作为输入时都是准双向口。
接下来让我们再看另一个问题,从图中可以看出这四个端口还有一个差别,除了P1口外P0P2P3口都还有其他的功能。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
3.1.2 时钟晶振电路和复位电路单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准,时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。
MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端,由于采用内部方式时,电路简单,所得的时钟信号比较稳定,实际使用中常采用这种方式,如图7所示在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式,片内高增益反向放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
图中外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路,它们起稳定振荡频率、快速起振的作用,其值均为30P左右,晶振频率选6MHz[4]。
为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器,必须采用复位的方式,复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初始状态开始正常工作。
单片机的复位是靠外电路来实现的,在正常运行情况下,只要RST引脚上出现两个机器周期时间以上的高电平,即可引起系统复位,但如果RST引脚上持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。
复位后系统将输入/输出(1/0)端口寄存器置为FFH,堆栈指针SP置为07H, SBUF内置为不定值,其余的寄存器全部清0,内部RAM的状态不受复位的影响,在系统上电时RAM的内容是不定的。
复位操作有两种情况,即上电复位和手动(开关)复位。
在本设计中复位电路的设计是采用简单,用得比较广的复位电路接法,如图7,它具有上电复位和按键复位的双重复位功能。
(电路图7修改)图7 AT89S51复位与晶振电路3.2湿度采集模块本模块主要作用是进行土壤湿度采集,然后经采集的数据送入AT89S51里进行分析处理。
3.2.1湿度传感器HS1101HSll01是法国Humirel 公司推出的一款电容式相对湿度传感器。
该传感器可广泛应用于办公室、家庭、汽车驾驶室、和工业过程控制系统等,对湿度进行检测。
与其他产品相比,有着显著的优点:1、无需校准的完全互换性;2、长期饱和状态,瞬间脱湿;3、适应自动装配过程,包括波峰焊接、回流焊接等;4、具有高可靠性和长期稳定性:5、特有的固态聚合物结构;6、适用于线性电压输出和线性频率输出两种电路;7、响应时间快。
HS1101的简单物照图如图8。
图8 HS1101实物照1007550250-40-20020406080100相对湿度/%非正常区长期稳定区正常稳定区温度/℃图9 HS1101湿敏电容工作的温湿度范围湿度传感器HS1101的特点:相对湿度在0%~100%RH 范围内;电容量由162pF 变到200pF,其误差不大于2%RH ;响应时间小于5s ;温度系统为0.04pF/℃。
可见其精度是较高的。
图9为HS1101湿敏电容工作的温湿度范围,图10为湿度-电容响应曲线。
图10为湿度-电容响应曲线从特性曲线曲线图上可以看出,HS1101具有极好的线性输出。
可以近似看成是相对湿度值与电容值成比例,因此在测量过程中采集电容值就可以。
3.2.2湿度测量电路对HS1101电容传感器 信号的采集时,常用两种方法:一是将HS1101置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中,所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D 转换为数字信号;另一种是将HS1101置于555振荡电路中,将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号,可直接被计算机所采集。
本次设计采用第二种方法。
HSll00湿度传感器是一种基于电容原理的湿度传感器,相对湿度的变化和电容值呈线性规律。
在自动测试系统中.电容值随着空气湿度的变化而变化,因此将电容值的变化转换成电压或频率的变化,才能进行有效地数据采集。
用555集成电路组成振荡电路,HSll00湿度传感器充当振荡电容,从而完成湿度到频率的转换。
(测湿电路图11)160020406080100170180190200电容/pF相对湿度%3.2.3测量方法HSll01湿敏传感器是采用侧面开放式封装,只有两个引脚.有线性电压输出和线性频率输出两种电路。
在使用时,将2脚接地,这里选用频率输出电路。
该传感器采用电容构成材料,不允许直流方式供电.所以我们使用555定时器电路组成单稳态电路。
具体电路分析如下。
电源电压工作范围是UCC=+3.5~+12V。
利用一片CMOS定时器TLC555,配上HSll01和电阻R2、R4构成单稳态电路.将相对湿度值变化转换成频率信号输出。