凝结式湿度传感器系统设计与试验

大气湿度是地面以及高空气象观测的基本要素之一,为了设计气象业务用露点型湿度传感器,本文基于凝结法测湿原理,结合显微光学、图像识别、嵌入式系统和自动控制等技术,成功设计并研制了凝结式湿度传感器样机。重点突破了凝结镜面设计、镜面温度控制和凝结物检测识别算法等关键技术,并将样机分别与MBW373湿度标准器和HMP155a测湿传感器进行了静态和动态对比试验。测试结果显示,样机与对比仪器均有较好的一致性,与标准器相对湿度测量偏差在-2.86%RH到-0.95%RH之间,测量的平均误差为-1.66%RH,满足地面气象观测业务要求。     

多传感器数据融合技术在汽轮机排汽湿度监测系统中的应用

采用双区加热法在线监测汽轮机排汽湿度,由于各温度、压力传感器受位置、自身差异、环境等不可测因素的影响,使得其测量数据不能完全反映汽轮机的排汽湿度的真实状态.为此,利用改进的硬件和软件测量相结合的多传感器数据融合算法对测得数据进行处理,解决了过多的不确定因素导致的湿度测量精度不准问题.试验表明,该方法有效、可行.     

基于无线传感器网络的照明测量系统

采用手持式仪器在照明现场对照明参数进行逐点测量不仅效率低而且精度差。本文运用ZigBee和GPRS技术,研制了基于无线传感器网络的照明测量系统,该系统由照度、亮度和色温无线传感器结点、ZigBee-GPRS网关、服务器和客户端组成,能够对照度、亮度、色温等参数进行多点同步采集,实现测量数据的自动无线传输。开发了梯形光阑亮度传感器、可调测色校正系数色温传感器及传感器灵敏度漂移和零点漂移补偿技术,进一步提高了系统的测量效率和精度,为照明测量提供了准确高效的工具。     

LabWindows／CVI下基于BP神经网络的温度补偿虚拟湿度测量系统设计

湿度传感器的输入输出存在非线性,而且输出会因工作环境温度的改变使其零点、灵敏度均发生漂移。为消除温度对湿度传感器测量结果的影响,在LabWindows／CVI下实现虚拟湿度测量系统,并应用反向传播（BP）神经网络,通过样本对网络进行训练。测试结果表明温度补偿效果非常好,同时具备传感器测量值的转换和非线性校正功能,该虚拟湿度测量系统具有很大的实用价值。     

电容法测量湿蒸汽湿度的可行性研究

由于在同温度、同压力下,水和水蒸气的相对介电常数存在很大差异,当一定压力的湿蒸汽通过电容传感器时,湿度的变化会引起传感器电容的变化,且相对变化只与湿度有关,与电容器的结构无关。以平板电容器为例,计算湿蒸汽通过时由于湿度变化引起的电容相对变化量,并探讨了含盐量的影响。蒸汽压力小于15 MPa范围内的计算结果显示：在同一湿度下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随着饱和蒸汽压力的增大而增大;在同一压力下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随湿度的增大而增大。根据计算结果并结合湿度测量的具体应用,分析了电容传感器用于测量湿蒸汽湿度的可行性。     

基于声表面波传感器的SF_6断路器气体湿度监测

阐述了水分超标对SF6断路器的危害,介绍了国家标准规定的湿度指标以及目前我国行业内常用的检测方法,提出了以声表面波湿敏传感器为主要测量工具的SF6气体湿度测量方法,它使用单片机对传感器输出信号进行处理,并运用软件对结果进行修正。试验表明,该系统可实现对换流站内SF6断路器气体湿度的实时高精度监测,提高了设备的安全运行水平。     

电容式湿度传感器在汽–水系统中的静态响应特性分析

电介质的介电理论表明,同一压力和温度下的饱和水和饱和蒸汽,介电常数相差较大。基于此理论,该文利用电容法进行湿度标定实验研究,及对电容式湿度测量仪的静态特性进行分析。实验中采用向空气中喷雾化水滴的方式来模拟湿蒸汽,应用所设计的多电极同轴圆筒形电容传感器测量蒸汽湿度。测量电路以电容为测量参数,以电压为输出信号,通过输出与电容值成正比的电压值的大小来反应电容量的大小。实验结果表明,传感器电容值不随空气流量的增加而变化,其稳定性较好;在实验范围内该传感器的灵敏度不是一个定值,最大灵敏度为0.045nF/1%;湿度越小该传感器的可重复性越好,随着湿度的增加,其可重复性概率逐渐减小,其可重复性指标值为3.68%;随着汽流湿度的逐渐增加,传感器电容逐渐增大,湿度在小于12%的范围内,其线性度较差,而湿度范围在3%~8%时,其线性度较好。     

基于布拉格光纤光栅测量湿蒸汽湿度的基础理论与前期试验研究

提出一种基于布拉格光纤光栅(fiber Bragg grating, FBG)传感技术测量湿蒸汽湿度的新方法。在理论推导FBG测量湿度模型的研究基础上,利用FBG涂敷湿膨胀材料的技术,把测量湿度的问题转换为FBG测量微应变的技术问题。建立悬臂梁振动频率测量装置,采用FBG精确地测出了前4阶振动频率,与加速度传感器(AT)和振动及动态信号采集分析系统(CRAS)等不同方法进行了对比试验,测量结果吻合。对FBG的粘贴位置、激励位置等也进行了试验研究。试验结果证明FBG对悬臂梁微应变(振动)测量有很高的精度和动态特性,且试验的可重复性很好,为下一步测量湿度的试验研究奠定基础。     

一种基于布拉格光纤光栅测量湿蒸汽两相流湿度场的新方法

在论述Bragg光纤光栅传感测试技术独特性能的基础上，提出了一种基于Bragg光纤光栅传感技术测量湿蒸汽两相流湿度场的新方法。重点对光纤光栅测量湿蒸汽两相流湿度场以及温度场的机理进行研究，对实验系统装置的构建作了详尽的描述。讨论光纤光栅的湿增敏机理、湿敏材料的选择和涂覆方法，并对测量的影响因素和误差进行分析。该测试新方法将能解决湿蒸汽两相流中湿度的动态、准分布测量的技术难题。     

基于谐振腔湿度测量系统的等精度频率测量系统设计

微波谐振腔的谐振频率随腔内介质的介电常数变化而发生偏移.当湿蒸汽流过微波谐振腔时,通过检测谐振腔谐振频率的偏移可以得到湿蒸汽的介电常数,由介电常数和蒸汽湿度的关系,进而确定蒸汽的湿度,频率测量的精度直接影响蒸汽湿度测量的精度.介绍了一种多周期同步与量化延时短时间间隔相结合的频率测量方法,在MSP430单片机的控制下完成宽频率范围内的等精度测量,消除了被测信号±1计数误差,使测量精度达到10e-7,满足蒸汽湿度测量精度的要求.给出了频率测量的硬件原理图,并利用可编程序逻辑器件CPLD来实现,使设计简单,集成度高,可靠性强.     

基于单总线技术的温室测控系统

本文介绍了由单总线数字温度传感器DS18820和单总线A／D转换器DS2450组成的温室测控系统，特别提出了一种在线获取单总线器件序列号的软件设计方法。     

基于FPGA的温湿度测量系统设计

为了实现单总线数字温湿度传感器AM2301的高速并行驱动,文中通过分析温湿度传感器的单总线通信时序和数据校验算法,利用Verilog HDL硬件描述语言完成了温湿度传感器的专用驱动逻辑电路(IP核)设计,并且使用此IP核并行驱动4路单总线温湿度传感器组成了分布式温湿度测量系统,能够以字符或图形方式在液晶屏上直观显示最终的实时测量数据.文章中所设计温湿度测量系统不但方便扩展温湿度传感器的数量,而且也实现了温湿度监测范围的上下限设置、超限报警、数据存储、历史查询与对比分析等功能.     

A New Demand Defrost Control for Domestic Forced Draft Refrigerator/Freezers and Freezers

The control described is based on the combination of three techniques to develop an accurate low-cost unit responsive to frost loading on evaporator coils. For sensing, a fluidic type sensor monitors the air pressure drop across the evaporator, responding to signals in the order of 0.1 to 0.5 in of water. To detect the signal from the sensor, a simple yet highly accurate and reliable transistor bridge circuit is used. A motor driven timer, which integrates the detected signal, provides a uniform period for defrost and run off, and switches the relatively high currents of the defrost and compressor circuits. The use of this system can extend the interdefrost interval in low humidity conditions by a factor of 3 or 4.     

印刷车间分布式温湿智能控制系统设计

利用温湿度传感单元DS18820/HS1101构成环境温湿度监测探头.通过单总线(1-wire)实现数据采集.AT89C52作为核心控制器进行监测信号分析处理以及进行现场温湿度调节设备驱动控制;另外,通过控制CAN总线控制器SJA1000、收发器PCA82C250构成CAN总线通信系统进行数据传输;此外,利用USB控制器PDIUSBD12将上位PC机与现场监控系统连接,完成了分布式环境温湿度监测控制系统设计.通过实验测试,对数据进行计算得出系统温度检测误差不大于0.5℃,湿度检测误差不大于±3%RH,从而实现印刷环境智能化控制和科学管理.     

温室内温湿度检测系统设计

基于STC89C52单片机设计的智能温湿度检测系统,硬件部分包括主控芯片、DHT11传感器、LCD1602液晶显示、按键和报警。软件部分由C语言编写。在单片机的控制下,温湿度传感器将检测到的温湿度参数,通过端口送给单片机进行处理,同时在LCD1602液晶显示器上进行实时显示。用户可以通过按键电路设定温湿度的最高、最低阈值,一旦温湿度的值超过阈值,即可发出声光报警告知管理人员。最终,在Keil环境下完成了C语言程序的编写,并且联合Protues软件完成了仿真,而且进行了电路板的焊接,软硬件的调试,能够准确测量环境的温湿度,实现超限报警功能。     

基于CAN总线的智能温湿度检测系统设计

设计的基于AT89S52的CAN总线系统智能节点,采用一线式数字温度传感器DS18820和电容式湿度传感器HS1101对现场温湿度进行采集,通过CAN总线接口实现工业现场温度和湿度的实时检测、远程传输和控制。     

DS1820在单片机温度测控中的应用

介绍了单总线数字温暖传感器DS1820的结构及功能特点,给出DS1820在单片机温度测控时的电路图与软件设计程序。与传统测温元件相比,其与单片机配套测温的硬件电路简单,使用方便、灵活。     

相对湿度测量仪设计

介绍一种基于C8051F020单片机及与稀土参杂氧化钛基感湿元件的相对湿度测量仪设计。详细论述了系统的硬件组成、各功能部分的电路设计和系统的软件设计。给出了电路原理图、单片机的程序设计流程。该仪表具有准确度高、读数值不受温度影响、成本低廉、易于推广等显著优点。     

基于Arduino控制板的多功能数字万年历设计

针对当今社会对时间信息的要求不断丰富,设计了一种具有多功能的数字万年历。系统以Arduino控制板为主控芯片,由时钟芯片DS1302实现时钟计数功能,温度传感器DS18B20实现温度信号的采集功能,最后通过液晶LCD1602对所需信息进行显示,包括时间、温度、节日、闹铃等,并且具有时间校准等功能。软件利用Arduino编程语言实现Arduino控制板的程序控制。整套系统的电路设计具有掉电保护功能,可长时间的稳定工作,有效的防止时间等信息的丢失。     

基于SHT10与单片机技术的温室监测系统

本设计基于单片机技术,实现温室的温、湿度自动检测与控制.设计中,以单片机89S52作为控制核心,采用数字温湿度集成传感器SHT10进行数据采集转换,以键盘输入方式进行温湿度值设定,用液晶屏实现温湿度数据的实时显示.温度与湿度的调节装置能够保障温湿度参数的变化不超过设定范围,否则报警并自动调节.系统已经在小型温室大棚中试用,完全达到设计要求.与传统的温湿度测量方案相比,本系统测量精度更高,控制更加精确,外围电路更加简洁,而且节约了人力成本.