Đề tài Cảm biến đo độ ẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KĨ THUẬT ĐO 2 ĐỀ TÀI: CẢM BIẾN ĐO ĐỘ ẨM Giảng viên hướng dẫn: thầy Lê Mạnh Thắng Sinh viên thực hiện: Lớp: Trần Văn Tuấn LT13 Nìm Phí Hùng DT12 Nguyễn Văn Dần DC12 GIỚI THIỆU: Định nghĩa: Độ ẩm được định nghĩa là lượng hơi nước có trong hơi nước có trong không khí hoặc chất khí Độ ẩm tương đối là tỷ số của áp suất hơi nước hiện tại của bất kỳ một hỗn hợp khí nào với hơi nước so với áp suất hơi nước bão hòa tính theo đơn vị là %. Độ ẩm tuyệt đối là hà lượng hơi nước trong một đơn vị thể tích không khí, tức là bao nhiêu miligam nước chứa trong một xentimet khối (cm3). Sự ảnh hưởng của độ ẩm Độ ẩm có mặt ở khắp mọi nơi trong bầu khí quyển Độ ẩm có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống Độ ẩm ảnh hưởng tới tuổi thọ của các linh kiện điện, điện tử Nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi duy trì độ ẩm thích hợp NỘI DUNG Tổng quan về các loại cảm biến Cảm biến độ ẩm loại điện dung Hằng số điện môi thay đổi tỉ lệ thuận với độ ẩm tương đối trong môi trường Hiệu ứng nhiệt không đáng kể Điện dung thay đổi từ 0,2-0,5 pF cho mỗi 1% RH thay đổi Cảm biến độ ẩm dạng điện trở Đo sự thay đổi trở kháng Quan hệ với độ ẩm theo nghịch đảo hàm mũ Chủ yếu dùng polymer dẫn điện, muối.. Vỏ ceramic để tránh hiện tượng ngưng tụ. Cảm biến độ ẩm dựa vào độ dẫn nhiệt Đo độ ẩm tuyệt đối Gồm một nhiệt trở đặt trong nito khô và một đặt trong môi trường, sai lệch nhiệt độ tỉ lệ với độ ẩm Cảm biến độ ẩm HR202L - HR202 sử dụng vật liệu polyme hữu cơ, là một loại mới của cảm biến độ ẩm, hiệu suất và sự ổn định cao, có thể được sử dụng cho kho bãi, xe, kiểm soát chất lượng không khí trong nhà, tự động hóa, y tế, hệ thống điều khiển công nghiệp và các lĩnh vực nghiên cứu một số ứng dụng. -Sơ đồ mạch: -Thông số sản phẩm Điện áp cung cấp: 1.5V AC (Max, sine wave) Fixed power: 0.2mW (Max, sine wave) Tần số hoạt động: 500Hz ~ 2kHz Nhiệt độ hoạt động: 0 ~ 60 ℃ Use Humidity: 95% RH (non-condensing) Wet hysteresis difference: ≤2% RH Response time: moisture, ≤20S; dehumidifying ≤40S Stability: ≤1% RH / year The humidity detection accuracy: ≤ ±5% RH Relative humidity Conditions: at 25 ℃ 1kHz 1V AC (sine wave) Humidity: 60% RH Central value: 31 KΩ Phạm vi kháng: 19.8 ~ 50.2 KΩ Sai số độ ẩm tuyệt đối : ±5% RH Độ ẩm tương đối- Đặc tính trở kháng Hiệu suất trở kháng: Cảm biến độ ẩm SHT 10 Hình ảnh thực tế - Cảm biến SHT10 là cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm. Đây là dòng cảm biến (SHT 11, SHT 15, SHT75) chuyên dùng, có độ chính xác cao, được sử dụng rộng dãi trong công nghiệp và dân dụng. * Thông số kỹ thuật: - Cảm biến SHT10 đo độ ẩm và nhiệt độ ở 2 chế độ: + Chế độ 1: đo nhiệt độ 12 bit, đo độ ẩm 8 bit + Chế độ 2: đo nhiệt độ 14 bit, đo độ ẩm 12 bit. Đây là chế độ thường sử dụng. + Sai số độ ẩm: ±3 + Sai số nhiệt độ: ±0.4 -Kích thước Sơ đồ chân của SHT -Nguồn cung cấp cho SHT 10 từ 2,5-5,5V -SHT10 nhận lệnh và gửi số liệu về cho PIC theo chuẩn ghép nối tương tự I2C: tín hiệu đồng bộ SCK do PIC tạo ra . Chân số 2 là chân data, dữ liệu được cảm biến gửi về cho PIC. PIC xử lý dữ liệu và hiển thị trên LCD. - Giao tiếp SHT10 với PIC gồm các quá trình sau +Khởi tạo phiên truyền: Data ở mức thấp trong khi SCK ở mức cao, và sau một chu kì xung nhịp SCK thì data ở đang tăng. + Mã lệnh: Chuỗi mã lệnh gồm 3 bit địa chỉ và mặc định là số 000 và 5 bit lệnh. Sau khi cảm biến nhận được mã lệnh đúng từ PIC thì SHT 10 sẽ kéo tín hiệu ở chân data xuống mức 0 sau xung lock SCK thứ 8, data lên mức 1 sau khi sườn xuống của SCK thứ 9. Dưới đây là bảng mã lệnh - Quá trình gửi dữ liệu xuống SHT10 gồm 3 bước: * Truyền xung Start: - Chân DATA =1 -SCK có xung( từ thấp lên cao) sau đó VDK kéo chân DATA xuống thấp -SCK có xung tiếp theo, VDK giữ DATA ở thấp. Khi đó chân SHT10 biết là VĐK muốn giáo tiếp với nó. - Ta đưa chân DATA lên 1. Chuẩn bị quá trình gửi lệnh xuống SHT * Gửi lệnh xuống SHT -Gửi 0: cho chân DATA xuống 0, sau đó kích xung SCK từ Thấp lên Cao. Khi đó SHT10 sẽ đọc tín hiệu tại chân DATA và nhận giá trị - Gửi 1: cho chân DATA lên 1, sau đó kích xung SCK từ thấp lên cao. -VĐK gửi lệnh 8 bít xuống SHT10 · 3 bit đầu là 0 · 5 bit sau xác định yêu cầu của VĐK với SHT10 Cảm biến HH10D Giới thiệu: Cảm biến độ ẩm HH10D là loại cảm biến điện dung, một tụ điện CMOS để chuyển đổi tần số, và một EEPROM sử dụng các yếu tố điều chỉnh. Do đặc điểm của loại tụ ẩm cảm biến, nên có thể đáp ứng với sự thay đổi độ ẩm rất nhanh. Đặc điểm: 2 điểm hiệu chỉnh với các tụ điện loại biến trở Loại đầu ra tần số Dễ dàng tích hợp với ứng dụng hệ thống Tiêu thụ điện năng rất thấp Các ứng dụng: Kiểm tra và đo lường Thiêt bị tự động hóa Đo độ ẩm không khí Sơ đồ mạch -Đặc điểm kĩ thuật của cảm biến HH10D -Mạch ứng dụng: