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HS1101湿度测量电路及程序HS1101湿度传感器采用专利设计的固态聚合物结构,具有响应时间快、高可靠性和长期稳定性特点,
不需要校准的完全互换性。HS1101湿度传感器在电路中等效于一个电容器Cx,其电容随所测空气的湿度增大而增大,在相对湿度为0100RH的范围内,电容的容量由160pF变化到200pF,其误差不大于±2RH,响应时间小于5s,温度系数为004pF℃。
温度检测采用HS1101型温度传感器,HS1101是HUMIREL公司生产的变容式相对湿度传感器,采用独特的工艺设计。HS1101测量湿度采用将HS1101置于555振荡电路中,将电容值的变化砖换成电压频率信号,可以直接被微处理器采集。设计的电路如图1所示。
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f555芯片外接电阻R57,R58与HS1101,构成对HS1101的充电回路。7端通过芯片内部的晶体管对地短路实现对HS1101的放电回路,并将引脚2,6端相连引入到片内比较器,构成一个多谐波振荡器,其中,R57相对于R58必须非常的小,但决不能低于一个最小值。R51是防止短路的保护电阻。
HS1101作为一个变化的电容器,连接2和6引脚。引脚作为R57的短路引脚。HS1101的等效电容通过R57和R58充电达到上限电压(近似于067VCC,时间记为T1),这时555的引脚3由高电平变为低电平,然后通过R58开始放电,由于R57被7引脚内部短路接地,所以只放电到触发界线(近似于033VCC,时间记为T2),这时555芯片的引脚3变为高电平。通过不同的两个电阻R19,R20进行传感器的不停充放电,产生方波输出。充电、放电时间分别为
输出波形的频率和占空比的计算公式如下:
由此可以看出,空气相对湿度与555芯片输出频率存在一定线性关系。表2给出了典型频率湿度关系(参考点:25℃,相对湿度:55,输出频率:6208kHz)。可以通过微处理器采集555芯片的频率,然后查表即可得出相对湿度值。为了更好提高测量精度,将采用下位机负责采集频率,将频率值送入上位机进行分段处理。
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f将555OUT接到51单片机的T1脚上,部分程序如下:
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