《传感器原理与应用》课程设计报告-浴室镜面自动清除器汇.doc

《传感器原理与应用》课程设计报告 题目：浴室镜面自动清除器 专 业：电子信息科学与技术 目录 一、整体机构图 3 二、电路原理图 4 2.1电路原理 4 2.2电路的安装 5 2.3加热电阻丝的安装 5 三、元器件的选择 5 3.1 主要是关于湿敏传感器选择： 5 3.3.1 分类 5 3.3.2指标 6 3.3.4以氯化锂湿敏电阻为例 6 四、仿真 9 4.1软件仿真 9 4.2硬件仿真 9 五、 实物制作与调试。 9 六、 心得体会 9 七、 参考文献 9 引言 序随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的 图一 结构框图 如图1所示：为浴室镜面水汽清除器的整体结构。它主要由电热丝、结露传感器、控制电路等组成。 二、电路原理图 图二 控制电路原理图 2.1电路原理 电路见图1。B为结露传感器，用来检测水汽。感知被测物附着水汽后的阻值变化，T1和T2组成]施密特电路实现两种稳定状态。当镜面周围的空气湿度变低时，B阻值变小，约为2kΩ，此时T1的基极电位约0.5V，T2的集电极为低电位，T3和T4处于截止状态，双向晶闸管VS的控制极无电流通过。如果玻璃镜面周围的湿度增加，使B阻值增大到50kΩ时，T1导通，T2截止，其集电极变为高电位，T3和T4均处于导通状态，VS控制极有控制电流导通，电流流过加热丝R7,给玻璃镜面加热。随着镜面温度逐步升高，使镜面水汽被蒸发，镜面恢复清晰。加热丝加热的同时，指示灯D2点亮。调节R1的阻值，可使加热丝在确定的某一相对湿度条件下开始加热。控制电路的电源由C3降压，经整流、滤波和VD3稳压后供给。由于采用电容降压，安装调试时应注意安全。 2.2电路的安装 可自选一塑料盒作为控制盒，将电路板水平安装固定好，注意线路中的电源、加热电阻丝、发光二极管、结露元件的安装。一般地，结露元件和加热电阻丝安装在镜子的背面，用导线与控制电路相连。使用时通过改变电阻R3的阻值，可使加热丝的通和断预先确定在某湿度范围内。 2.3加热电阻丝的安装 选用高绝缘电阻丝作为加热器件，其长度根据镜面大小来确定。 三、元器件的选择 3.1 主要是关于湿敏传感器选择： 3.3.1 分类 3.3.2指标 湿度是指空气中的水蒸气含量，通常用绝对湿度和相对湿度表示： 1绝对湿度，单位空间所含水蒸汽的绝对含量或浓度，用符号AH表示，单位（g/m3）。 2相对湿度，被测气体中蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比，一般用%RH表 示，无量纲。一般使用湿度，量程0～100%RH。 不同环境所需湿度不同，测量方法很多，但精度不高。目前世界上最高水平湿度测量精度在±0.01%左右，理想测湿量程应是0～100%RH，量程越大实用价值越大。 3.3.4以氯化锂湿敏电阻为例 氯化锂湿敏电阻即电解质湿敏电阻，利用物质吸收水分子而导电率发生变化检测湿度。 在氯化锂（LiCl）溶液中，Li和Cl以正负离子的形式存在，锂离子（Li+）对水分子的吸收力强，离子水合成度高，溶液中的离子导能力与溶液浓度成正比，溶液浓度增加，导电率上升。 当溶液置于一定湿度场中，若环境RH上升，溶液吸收水分子使浓度下降电阻率ρ上升，反之RH下降，溶液吸收水分子使浓度上升，电阻率ρ下降。 通过测量溶液电阻R值实现对湿度测量。 氯化锂湿敏电阻 优点:滞后小，不受测试环境风速影响，检测精度高达±5％ 缺点