工作任务53湿敏电阻传感器电子课件中职传感器技术及应用(高教版)(共29张PPT)

任务条件
压力、气体和湿度传感器电路是以 力电、气敏、湿敏传感器为核心的测量、控 制及应用电路，正确选择力电、气敏、湿敏 传感器是实现压力、气体和湿度测量和控制 的关键。由于力电、气敏、湿敏传感器是把 压力、气体和湿度量值转换为电能信息，所 以除了声电和振动类传感器，驱动电路是必 需的电路。执行机构是终端，它可以采用不 同的执行方式模式，一般是光、电、声、机 械模式。
压力、气体和湿度的测量与控制，同 样需要把这些物理量转换成电量，所以也就产生 了把压力、气体和湿度的物理量转换为电量，才 能完成它们的检测与控制。
任务描述
这几个物理量与上述其它物理量不一样， 而是由它的量变完成检测与控制，传感器把它 们的量变转换成电能。力电传感器、气敏传感 器和湿敏传感器电路是由这几个的量源、转换 器件和控制电路组成的，如下图所示。
根据不同的介质（如液体水、洒、 饮料等，固体如矿砂、粮食等）在不同的环 境条件下（如空气不同的湿度）有各种不同 的电导率的原理，我们利用这种各自的特性 及湿度不一样而呈现的导电特性的差异，制 造出各种湿度传感器。
1.探针式湿敏传感器土壤缺水报警电路
由探针式传感器构成的土壤缺水报警电路，适 用于农业、林业部门检测土壤是否缺水。电路图如 下图。
VT3的基极，电位器RP1用来调节检测灵敏度。当 土壤湿度正常时，温度探针式传感器探针之间的
土壤电阻很小，3kHz信号在RP1和R5产生的压降 较大，信号不能使VT4工作，
因此蜂呜器BZ没有发出声音。主要原因是信号 的正半周期使VT3导通，但使C5也通过VT3迅速 放电，VT4截止；负半周期时，VT3截止，C5开 始充电，充电时间为：t =R6×C5。这一时间常数 较大，C5两端电压尚未升高到足以使VT4导通之 前，正半周期又到来并使VT3导通，C5又迅速放 电，结果使VT4总保持截止。二极管VD1在信号 负半周期时导通，以保护VT3的基－射结不致被 反向击穿。
电路工作过程
由IC1及外围元器件R1、R2、C2组成的多谐 振荡器产生约3kHz的方波信号，经电流放大VT1、 VT2组成的补偿网络，为湿度检测探针E1和E2之 间的土壤电阻提供检测电流。通过土壤电阻的电
流是交流成分，因直流成分已被C4隔断。所以两 根探针不会出现电化学腐蚀。此方波信号还在土
壤干燥时使蜂呜器BZ发出3kHz的提示音。 方波信号经过E1和E2之间的土壤电阻加到
当土壤干燥时，由于两根探针之间的电阻值很 大加在VT3基极的电压减小到不足以使VT3导通的程 度，于是VT3截止，VT4基极电位为高电平而导通， 3kHz信号通过蜂呜器BZ发出提示音。
调整：首次使用时，把探针插入需要浇水时的
土壤中，调节RP1，使蜂呜器BZ不发声，再调节RP1 使蜂呜器刚好发声。由于不同的地区不同的农作物 需要的土壤的湿度不同，帮在使用前须重新调节RP1。
安装电路注意事项
（4）要按装配工艺要求进行焊接和安装； （5）要选择合适的电源电压，不能随意变动 电源的电压，否则电路不能正常工作；
（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备， 不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。
电路组成和功能作用 由三端稳压集成电路IC1 LM2931AT组成一
稳压电路，由湿度传感器HPR1 IH-3605、三极 管VT1 8050及外围元器件组成检测电路，由集 成电路IC2 NE555及外围元器件组成了振荡电路， 由场效应管VT2 IRF513、升压变压器T2及放电 器组成放电电路，T1为电源变压器，VD1～VD4 和IC1组成电源电路，为电路提供稳定的＋6V电 源电压。该电路在一些缺小负离子室内，只要接
（3）两根湿度探针传感器可用15cm长的圆铜 棒制成，将其中一端接在电路有的E1、E2上，另 一端进行氧化处理，两根探针要平直、等长；
安装电路注意事项
（4）要按装配工艺要求进行焊接和安装； （5）要选择合适的电源电压，不能随意变动 电源的电压，否则电路不能正常工作；
（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备， 不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。
电路组成和功能作用 电路除探针式传感器HPR外，还有由NE555
及外围元器件组成的振荡电路，VT1、VT2的电 流放大补偿网络。VT3、VT4组成的高灵敏度电 子开关电路，并与VT1、VT2、探针式传感器 HPR、VT3、VT4组成驱动蜂呜器BZ发声电路。 把探针插入田地里，如果土壤干旱，蜂呜器会发 出报警声，工作人员便可以对土壤进行补湿处理。
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安装电路注意事项
（1）制作线路板后，根据电路图检查线路有 否开路或短路；
（2）必须选择电路合适的元器件参数，为了 更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的 参数；
（3）特别检查湿度传感器的质量，它是电路 工作和功能实现的关键；不能把湿度传感器密封， 要保持湿度传感器与外界空气的接触，这样才能 在固定的湿度下电路才产生负离子。
探针式传感器土壤缺水报警电路线路板如下图
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安装电路注意事项
（1）制作线路板后，根据电路图检查线路有 否开路或短路；
（2）必须选择电路合适的元器件参数，为了 更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的 参数；注意调整电容器C2电容量，电阻R1、R2的 电阻值，使振荡器的振荡频率约为3kHz；
工作任务5-3湿敏电阻传感器电子课件 中职 传感器技术及应用 （高教版）
之三 湿敏电阻传感器
压力、气体和湿度虽是不能直接测量 的，需要借助于某种物体的物理参数随压力、气 体和湿度不同而明显变化的特性进行间接测量。 这些传感器就是通过测量某些物理量参数随压力、 气体和湿度的变化而间接测量压力、气体和湿度 的。
2.湿度传感器构成的负离子发生电路
由湿度传感器构成的负离子发生电路，在正常 的湿度的情况下机器产生负离子，清新空气，该电 路适用于办公室、家庭、微机室等场合。电路图如 下图。
湿度传感器构成的负离子发生电路线路板如下图。
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Байду номын сангаас
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