Разделы сайта

Измерительные преобразователи влажности и температуры

Влияние окружающей среды неизбежно вносит неопределенность в рабочие параметры системы. Для учета этих факторов необходимо скомпенсировать взаимное влияние температуры и влажности.

Датчики влагосодержания можно классифицировать по принципу действия на следующие типы:

- емкостные датчики, в которых при изменении влажности изменяется электрическая емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком;

- резистивные датчики, в которых изменяется сопротивление проводника, на поверхность которого нанесен гигроскопический слой;

- пьезосорбционные датчики, в которых влага, поглощенная гигроскопическим покрытием, изменяет собственную частоту колебаний пьезокристалла, на поверхность которого нанесен гигроскопичный слой;

- датчик температуры точки росы, в котором фиксируется температура, соответствующая переходу зеркального отражения металлической поверхностью в диффузное;

- оптический абсорбционный датчик, в котором регистрируется доля поглощенной энергии света в полосах поглощения парами воды электромагнитного излучения.

Каждой из используемых технологий свойственны определенные достоинства и недостатки (точность, долговременная стабильность, время преобразования и т.д.). Из вышеописанных ИП, технологически подходят датчики двух типов: емкостные и резистивные.

Наиболее важные технические параметры, которые необходимо просмотреть при выборе датчика влажности для газоанализатора, это:

- стойкость к загрязнению;

- точность;

- линейность;

- время отклика;

- габариты и стоимость;

- питание.

Дополнительными фактора для рассмотрения могут стать стоимость замены, калибровка, сложность конструкции, надежность усилителя сигнала, схемы обработки данных, тип выхода - емкостный, по напряжению или цифровой.

По всем критериям, в том числе и по распространенности, лидирует емкостный тип датчиков, уступая по стоимости резистивным. Выходной сигнал любого (емкостного или резистивного) абсорбционного датчика влажности представляет собой функцию от температуры и влажности, поэтому для получения высокой точности измерения в широком диапазоне рабочих температур, требуется температурная компенсация характеристики преобразования. Некоторые модели имеют встроенный терморезистор или термистор.

Рассмотрим предъявляемые требования к датчикам температуры для нашей системы:

- устойчивость к химическим воздействиям;

- линейность выходных характеристик;

- малое время отклика;

- низкий дрейф;

- диапазон измеряемых температур;

- высокая точность.

Также существующие виды: термопары, термисторы, терморезистивные и полупроводниковые датчики. Каждый из них предназначен для решения специфических задач, и выбирается из соответствующих условий.

В целях уменьшения стоимостно-габаритых характеристик и сложности подключения, были выбраны комбинированные цифровые датчики влажности-температуры в одном корпусе: SHT11, SHT15.

Точность последнего датчика выше, чем предыдущего 1% и 0.1 оС, а стоимость больше на 30 %. Для калибровки ПП газов, эта точность не столь важна, поскольку у газовых сенсоров незначительный разброс в температуре и влажности не регистрируются.- имеет цифровой интерфейс I2C. CMOS датчики имеют низкое рабочее напряжение 5 В и выпускаются в SMD корпусах. Точность измерения температуры не превышает 0.3оС, а влажности - 2%.

Самое читаемое:

Конструкторско-технологическое проектирование печатной платы
печатная плата Проектирование печатных плат (ПП) представляет трудоемкий, но очень важный процесс. Для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры (ЭА) необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных требований, пр ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2018