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地面气象辣要素智能采集系统 第8页

更新时间:2009-4-1:  来源:毕业论文
地面气象辣要素智能采集系统 第8页
本系统传感器的选取(同种传感器的比较)
根据以上分析,经过论证和调研,本实验板温度传感器选取的是薄膜铂电阻(HEL-776);湿度传感器采用的是湿敏电容(HIH3610);压力传感器采用的硅压阻(24PC);风向风速采用的是EZC-1风向传感器,EZC-1风速传感器;降水采用的是SL3翻斗遥测雨量计。下面就具体的传感器给以简单介绍:
2.7.1温度传感器:
温度传感器的工作性能如上表2-5:
温度值与对应电阻值(计算所的结果)如表2-6:
表2-6温度值和对应电阻值:
温度值 电阻值
-60 76.33
-55 78.32
50 80.31
-45 82.29
-40 84.27
-35 86.25
-30 88.22
-25 90.19
-20 92.16
-15 94.12
-10 96.09
-5 98.04
0 100.00
5 101.95
10 103.90
15 105.85
20 107.79
25 109.73
30 111.67
35 113.61
 40 115.54
45 117.47
50 119.40
55 121.32
60 123.24
2.7.2压力传感器
压力传感器特点:专利的导电密封弹性连接系统消除了传统的导线粘结和带状连接,增加了介质的测量兼容性;
基本传感器图:
 

 
图2-5  24PC硅压阻传感器结构图
技术规格(+5V, )如下表2-7:
表2-7硅压阻技术规格:
 最小值 典型值 最大值 单位
电源 --- 5 12 V
零点偏置 -15 0 -30 mV
零点漂移 --- 
--- mV
线性度 --- 
 
%满量程
灵敏度 ---   
--- %满量程
重复性 --- 
--- %满量程
反应时间 --- --- 1.0 ms
输入阻抗 --- 5.0k  --- ohms
输出阻抗 --- 5.0k --- ohms
全年漂移 --- 
--- %满量程
重量 --- 2 --- g
表2-8 硅压阻传感器环境指标:
工作环境 -40ºC~+85ºC
存储温度 -55ºC~+100ºC
冲击 150g认证试验
振动 0~2kHz,20正弦试验
介质 适用于那些不与多醚酰亚胺,硅,氟硅酮密封片起作用的介质
2.7.3湿度传感器
Honeywell的相对湿度传感器是热固聚酯电容式具有信号处理功能的传感器,线性放大输出、工厂标定,独特的多层结构,能非常好地抵抗环境的侵蚀,诸如湿气、尘埃、脏物、油及一些化学品。
特点:低成本,大批量OEM(Original equipment manufacturer原始设备制造商)设计;0.05in和0.1in两种引脚可选择;精度2%,激光修正互换性至5%;低功耗设计:200uA驱动电流;快速反映:15s;稳定性好、地温漂、抗化学腐蚀性能。
HIH-3610湿度传感器是为大批量OEM设计、具有仪表级测量性能、低成本、SIP封装。线性放大的电压输出可使器件直接与控制器或者其它器件连接,一致性好,厂家提供单个传感器标定数据。HIH-3610特性指标如下表2-9:
表2-9 HIH-3610特性指标
型号 HIH-3610
RH精度  RH,0-100%RH非凝结,25ºC,供电电压=5VDC

RH互换性  RH,0-60%RH;  @90%RH

RH线性  RH典型值

RH迟滞  RH满量程(最大值)

RH重复性  RH

RH反应时间 15秒,慢空气流动中
RH稳定性  RH(典型值),在50%RH环境,(5年时间内)

供电电压 4到5.8V,传感器在5VDC下标定
消耗电压 0.2mA@5VDC
输出电压 VOUT=VSUPPLY[0.00629(Sensor RH)+0.16],(典型值)@25ºC
所附的工厂标定数据提供类似的、每个传感器单独标定的数据@25ºC
供电电压=5V 0.8到3.9VDC输出,@25ºC典型值
温度补偿 真实RH=(Sensor RH)/(1.0546-0.00216T),T为摄氏度
湿度(工作) 0到100%。非凝结
湿度(存储) 0到90%。非凝结
工作温度 -40ºC~+85ºC
存储温度 -51ºC~+125ºC
封装 塑封
注:         1、长时间处于>90%RH,将引起 的漂移;
2、当供电电压处于>5V时,上限可以提高;
3、传感器对光敏感,为得到最好的测量结果,应避免传感器接受亮光
2.7.4风向风速仪
2.7.4.1 EZC-1风速传感器
EZC-1风向传感器感应元件为三杯旋转式风杯,采用的是高性能增强型工程塑料,耐稀酸、碱、盐的腐蚀,耐高温、低温,耐紫外光化作用,吸水率低,具有很好的环境适应性。根据测试数据拟合出的频速关系为: v=0.1F。其技术指标如下表:
表2-10  EZC-1风速传感器技术指标:
测量范围 0~60m/s
准确度 ≤ 30m/s时, (0.5+0.03v);> 30m/s,

分辨率 0.1m/s
起动风速 ≤ 0.5m/s
距离常数 2~5m
2.7.4.2 EZC-1风向传感器
EZC-1风向传感器感应元件为单翼风标,前端有带阻尼板的风向标头,尾翼选用在高温高压下成型的炭布板,其比重较小,具有好的刚性、强度、耐腐蚀和耐老化性能。较大的尾翼面积、尾翼板纵横尺寸比及回转半径,较小的平衡锤回转半径及较大的平衡锤重量,都使得风向标具有小的起动风速、小的距离常数和适当的阻尼比,并消除了转动时的抖动现象。风向传感器技术指标如下表:

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