基于AT89C2051的溫濕度采集系統的硬件設計
2 實驗測試結果與分析
2.1 第一組實驗數據
該系統調試后在室內進行了模擬測試,檢驗了系統的測試效果以及測試精度。在數據處理時,采用大量的測量數據統計分析來減少誤差,并對運行結果進行了記錄分析。實驗第一組數據如表1所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/194348.htm
在溫濕度傳感器未經修正時,溫濕度傳感器采集到的數據與標準計數相比較,其數據偏差即將接近本系統所要達到的期望值,但還有待改進。
2.2 傳感器的補償和修正
為了補償溫濕度傳感器的非線性以獲取準確數據,使用如下公式(1)修正輸出數值:
RHlinear=c1+c2·SORH+c3·SORH·SORH (1)
對高于99%RH的那些測量值則表示空氣已經完全飽和,必須被處理成顯示值均為100%2RH。濕度傳感器對電壓基本上沒有依賴性。
當實際測量溫度與25℃相差較大時,應考慮濕度傳感器的溫度修正系數,使用如下公式(2)。
RHtrue=(T-25)·(t1+t2·SO)+Rhliner (2)
2.3 第二組實驗數據
根據公式(1)、(2)對傳感器進行修正補償后得到實驗第二組數據如表2所示。
從以上結果可以看出:經過補償和修正以后,使溫度傳感器測量數據的溫度精度小于等于0.2℃,濕度精度小于1.0%RH,達到了系統的設計要求,滿足了溫度精度為±0.3℃和濕度精度±2.0%RH的課題測量要求。
3 結論
本文介紹的溫濕度采集系統硬件的設計,創新點在于針對溫度和濕度的測量特點,采用SHT75系列數字溫濕度傳感器,可與單片機直接相連,并且由于它溫濕一體的高度集成化,改變傳統溫濕度變送器硬件包含溫度傳感器、濕度傳感器、信號處理器、A/D轉換等部分,從而簡化外圍電路并降低成本,提高了電路工作的可靠性和穩定性,達到了較高的性價比。通過對實際環境的溫濕度測量,證明了該系統硬件電路布局設計簡單合理,體積小,功能齊全,精度高,成本低,性價比相當高,是一款可以普及化的高精度溫濕度參數檢測儀。
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