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传感器技术在科技发展的今天仍然占有很重要的地位,而智能传感器技术的发展更推动了社会的进步,尤其是温湿度传感器更是对工农业生产有着重要的意义,因此智能传感器成为当前研究的热点。温湿度传感器发展的历史很悠久,同时也出现了很多新型温湿度传感器,测量温湿度方法也有好多种,而干湿球法是应用最广泛的一种方法,它是一种间接的测量方法,其测量的准确性还是被世界所公认,其优点在于此方法是通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值,因此对使用温度没有严格限制,在环境温度较高时下测湿不会对传感器造成损坏。
本文重点在干湿球理论的基础上,设计了数据采集系统硬件电路,并且为了保证温湿度测量精度,对硬件电路进行了误差分析。温度传感器采用了精确度较高的铂电阻PT100,在对铂电阻非线性特性分析后,采用软件方法对其进行了误差校正,使得温度精确度达到设计要求。针对干湿球方法中主要误差来源,与传统的《湿度查算表》相比,本文设计了大气爪强采集模块,使得湿度计算更加精确。此外,还设计了直流风扇控制模块、风速采集模块,使得风速恒定,保证了湿度测量的准确性,并且采用MATLAB中的Smilink工具箱对风扇进行了模糊PID控制的仿真,与传统PID控制相比有很好的控制效果。与Internet技术相融合,使传感器在现场级就实现TCP/IP网络协议功能,本文设计了嵌入式网络处理单元,使温湿度传感器能在Internet达到信息共享与发布的功能。通过本文设计与分析,使得传统的传感器更加智能化,对于干湿球原理的温湿度测量研究有着深远的意义。