摘 要：通過分析、推導(dǎo)，給出一種修正一線溫濕度傳感器原標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法。
關(guān)鍵詞：相對濕度；非易失性存貯器；飽和鹽法；修正值
Numeral Value Revise Method of 1wire Temperature andRelative
Humidity Sensor
WANG Yu, HE Weiren
(Shenyang Mlue Electronic Tech Institute, Shenyang 110032, China)
Abstract: By deriving, the numeral value revise method of 1wiretemperature and relative humidity sensor is presented in this paper.
Key words: relative humidity; nonvolatile user memory; saturatedsalt method; revise value
1一線相對濕度傳感器與讀出儀表
美國DALLAS Semiconductor公司介紹DS2438應(yīng)用實(shí)例時(shí)推薦了圖1所示的一線溫濕度傳感器電路。圖中HIH3610是Honeywell生產(chǎn)的電壓輸出的三端集成濕度傳感器；它具有線性度好、精度高、性能穩(wěn)定、0～99%RH非凝結(jié)態(tài)全范圍可測量等突出優(yōu)點(diǎn)。HIH3610的電壓輸出為：
Vout=Vsupply｛0.0062(sensorRH)+0.16｝(1)
其中：Vout是從DS2438in測得的電壓值，Vsupply是實(shí)測供電電壓值，sensorRH是環(huán)境溫度在25℃時(shí)的相對濕度。溫度補(bǔ)償關(guān)系為：
RH=(sensorRH)/(1.0546-0.00216T)(2)
RH為經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)臐穸戎担?/span>T為實(shí)際環(huán)境溫度值。
圖1中，DS2438是具有一線總線通訊接口的10位A/D轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)包含一個(gè)高分辨率的數(shù)字溫度傳感器，它可用于濕度傳感器的溫度補(bǔ)償。供電電壓在2.4V～10.0V之間。內(nèi)部留有40字節(jié)的非易失性用戶存貯器。因?yàn)闈穸葌鞲衅鳟a(chǎn)品的參數(shù)分布具有一定的離散性，Honeywell公司在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，對每只傳感器的兩點(diǎn)電壓進(jìn)行測量標(biāo)定，并提供給用戶作計(jì)算依據(jù)：
(1)電源電壓為5V時(shí)，環(huán)境濕度為0%RH時(shí)的零點(diǎn)補(bǔ)償電壓輸出V0。
(2)氯化鈉飽和溶液容器內(nèi)空氣相對濕度平衡點(diǎn)75.3%RH時(shí)的電壓輸出Vs。用2點(diǎn)電壓求出相對濕度的斜率：
把V0與Vs的值存入DS2438的非易失性存貯器中，實(shí)測時(shí)在一線總線上讀出Vout、V0、Vs，由一線總線儀表將SensorRH代入上述公式，計(jì)算出測量的實(shí)際相對濕度值RH。
2傳感器實(shí)際修正方法
因?yàn)槌鰪S時(shí)間不同，焊接元件對傳感器本身存在影響，濕度敏度元件參數(shù)本身存在不確定偏差范圍以及人為因素等，需要對Honeywell公司標(biāo)定的打印數(shù)據(jù)條做一次重新驗(yàn)證。Honeywell公司用濕度零點(diǎn)V0與氯化鈉飽和溶液相對濕度平衡點(diǎn)Vs做為基準(zhǔn)參數(shù)點(diǎn)。但真正意義上的V0不易取得，我們用另一種飽和鹽溶液碳酸鉀做基準(zhǔn)參考點(diǎn)，用Vp表示。選擇Vp、Vs是因?yàn)檫@兩種鹽的溫度特性比其他鹽都要好。
在環(huán)境溫度25℃條件下測試，RH≈sensorRH。令測試儀表執(zhí)行式(1)、(2)的算法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：
?、僭诼然c飽和溶液瓶內(nèi)置入一線濕度傳感器，蓋瓶口后在無熱擾動，無日光直接照射條件下的三小時(shí)后可測得平衡態(tài)的相對濕度值RHsi。
?、谠谔妓徕涳柡腿芤簝?nèi)置入濕度傳感器，蓋瓶口后約兩小時(shí)后可測得平衡態(tài)下的相對濕度值RHpi。每隔二十分鐘取值，兩種飽和鹽各取6次后，分別求平均值。測值如果不能與RHp=43.2，RHs=75.3相符，且超出偏差范圍，可以確定需要對原來標(biāo)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正的方法如下：
設(shè)：對傳感器Si讀取的相對濕度值分別為Vpi、Vsi，為使Li與L0重合，必須對式(3)的V0、slope進(jìn)行修正。先求出Li在相對濕度RH=0時(shí)，在Vout軸上的截距V0i。由于從測試儀表上讀出的是濕度值RHsi，RHpi，打印紙條上的數(shù)據(jù)slope，V0已知，故解方程(5)、(6)得到：
在儀表中賦予一項(xiàng)修改V0，Slope的功能，就可以很方便地對一線溫濕度傳感器進(jìn)行數(shù)值修正。
參考文獻(xiàn)
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