1、 I 多功能空气湿度计的设计多功能空气湿度计的设计 摘 要 湿度是表示大气干湿程度的物理量。空气的湿度与我们的生活、工作、生产都有着 直接的联系，为了获得和测量湿度值，就必须对湿度的测量进行研究。 本文介绍了一种新型多功能空气湿度计的原理和测量方法， 采用CHR-01湿敏电阻作为 湿度敏感元件，设计出温湿度检测模块来测量空气中的温湿度值。运用单片机对经过AD 转化后的测量信号进行运算处理，再由LED显示模块显示出当前空气温湿度值，并通过语 音报警模块对其进行实时监控。同时，还对传感器进行非线性补偿，对测量数据进行修正 以减少测量误差。本文在设计过程中主要做了以下几个方面的工作：一是讨论并选择系
2、统 的总体设计方案；二是对传感器、A/D转换器和单片机进行设计和选择；三是对单片机及 其接口进行电路及软件的设计。 实验测试结果表明：该空气湿度计的性能指标基本达到了设计要求。 关键词：湿度；湿敏电阻；AD转换器；单片机； 1 1 绪论 1.1 课题研究的目的及意义 湿度是表示大气干湿程度的物理量。有绝对湿度、相对湿度、露点等多种表示方式。 绝对湿度是单位体积空气中所含水蒸汽的质量。一般用 1 立方米空气中所含水蒸汽的克数 来表示。对于干燥过程的控制热平衡的调整等，都必须了解绝对湿度。相对湿度为空气中 实际所含水蒸汽的密度与同温度下饱和水蒸汽密度的百分比，它是一个无量纲的数。在贮 存或加工与周
3、围空气处于湿度平衡的材料时，相对湿度有着很大的意义。空气在一定温度 时只能吸收一定量的水汽，空气中的水蒸气达到饱和状态时的温度，叫做露点温度。 研究表明：湿润的空气才能保持生机盎然。为防止家具、木质装修、书籍或乐器老化、 变形甚至干裂的情况出现，储存以上物品时室内湿度应保持在 45%55%RH 之间，而冬季 北方家庭室内湿度仅为 10%15%RH，干燥使我们可能带上 20007000 伏的高压静电，由 于家用和办公电器的普及，静电更是无处不在。严重的静电会使人心情烦躁、头晕胸闷、 喉鼻不适。只有检测出空气湿度后，才能运用相应的方法调节空气湿度，有效消除静电， 创造森林、海滨般的清新空气。可见空
4、气湿度的检测对于我们的身心健康和工作学习的重 要性。 温度、湿度监测在人们现实生活生产中应用已日渐广泛，在发电厂、纺织、食品、医 药、建筑、仓库、农业大棚等众多的应用场所，对温度、湿度参量的要求都非常严格，因 此能否有效对这些领域的温、湿度数据进行实时监测和控制是一个必须解决的重要前提。 本课题即以上述问题为出发点，设计实现了对空气温度、湿度的实时监测系统，该系 统能检测出当前空气的温湿度，并当湿度超出用户设定的湿度值时，进行自动报警。 1.2 湿度传感器的现状 传感器属于多学科交叉、 技术密集的高技术产品， 其技术水平决定于科学研究的水平， 而我国在传感器研究方面科研投资强度偏低，科研设备落后，加之我国存在科研和生产脱 节的现象，所以影响了传感器科研成果的转化，造成了我国传感器产品综合实力较低，阻 碍了传感器产业的发展。 高分子湿度传感器的研究始于 1938 年，由美国的达姆(F.W.Dummore)在金属丝状电极 的上面浸涂一层聚乙烯醇和氯化锂的混合感湿膜，而研制出的浸涂式氯化锂湿度传感器。 此后， 电解质、 有机高分子、 各种感湿材料组成的传感器相继出现。 自从 197
