相对湿度测量仪设计
低成本的数字显示湿度测量仪的设计
第２ ５卷 第 ７期 ２０ ０ ６年 ７月
实 验
室 研
究
与 探
索
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ７ １２ ．
ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＸＰ Ｊ Ｉ０ＲＡＴ ０Ｎ Ｎ 【 Ｂ０ＲＡＴＯＲＹ １ Ｉ Ａ
Ｊ１ ０ ６ ｕ ．２ ０
低成 本 的数 字 显 示 湿 度 测量 仪 的设 计
罗 飞
（ 洲工 学 院 电气工 程 系 ， 株 湖南 株洲 ４ ２０ ） １０ ８ 摘 要 ： 用湿敏元 件 Ｈ １０ ／ Ｓ １１以及 Ａ Ｄ转换 器 Ｃ ７０ 采 Ｓ １０Ｈ １０ ／ Ｃ １７等 常 用元 器件 ， 计 了一款 电路 结 构 简 设 单而且 成 本低廉 的数 字显 示湿度 测量仪 。对 整个 电路 的结 构和 工作 原理 进行 了分析 和计 算 。
２ 湿 敏 电容 器 ＨＳ ｌ０ＨＳ ｌ０简 介 １ｏ ／ １ｏ
测量 湿度 的原 理一 般 是根据 某 种物 质从 周 围的空 气 中吸收 水分后 引 起 物 理 （ 化 学 ） 质 的 变化 ， 后 或 性 然 通 过对 这 变化量 的测 量 ， 得 该 物 质 的 吸 水 量 与周 围 获 空气 的湿度 。电容式 湿敏 元 件 的 薄 膜 电容 的 容量 （ 实 际为 其 电介 质材 料 的介 电常 数 ￡ 随 着 湿 度 的变 化 而 ）
测 量 仪 测 量 的 就 是 空 气 的 相 对 湿 度 （ Ｈ） Ｒ 。
低 年级 本科 生 来讲 ， 片机 的知识 尚未学 到 ， 了突 出 单 为
课 程 的实践 性 ， 尽 早增 强低 年级 学生 的工 程观 念 ， 并 我
们 在 电子 电路课 程 设 计 和第 二 课 堂 等 实 践 活 动 中， 指 导 学生开 展 设计 性实 验与 电子 制作 。数字显 示 湿度 测 量 仪便是 其 中 的一个 实例 。 空气 中含 有 水分 的多少 叫湿度 。湿 度 的表示 方 法 有 多种 ， 常用 的有 ３种 。（ ）绝 对 湿 度 （ Ｈ， ｂｏ ｔ １ Ａ Ａ ｓｌ ｅ ｕ
室内温度湿度测量仪的设计论文
哈尔滨工程大学本科生毕业论文第1章绪论1.1课题研究背景和意义湿度，表示大气干燥程度的物理量。
在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。
空气的干湿程度叫做“湿度”。
在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。
湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。
绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米，绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度；相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高[1]。
温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。
温度、湿度是工业农业生产不可缺少的因素，但传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。
这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。
含有微型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及自动化的功能，有着智能作用。
随着生产的发展，一个低成本和具有较高精度的温度湿度测量仪在许多领域会代替人工操作，自动控制各种仪器调整环境温度湿度。
目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定，为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、1哈尔滨工程大学本科生毕业论文精度高，能够综合处理多点温湿度信息，并能进行温湿度控制的测控产品。
总之，环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。
环境试验用相对湿度查算表
环境试验用相对湿度查算表相对湿度是指空气中所含水蒸气的数量与该温度下所能容纳最大水蒸气量的比值，它是描述空气中湿度水平的重要参数。
在气象学、工程、农业、医疗、食品加工等领域，相对湿度的准确测量对于保持环境的合适湿度非常重要。
为了准确测量相对湿度，科学家们设计了各种不同的相对湿度计。
这些仪器以空气中湿度对其测量部件（如湿度敏感电阻、湿度感应器、湿度膜片等）的敏感程度为基础，通过检测仪器内部的电流、电阻或频率变化来确定相对湿度的级别。
然而，相对湿度的测量结果往往受到环境因素的影响，如温度、气压等。
为了获得准确的相对湿度值，科学家们进行了大量的环境试验，并根据试验结果制作了相对湿度查算表。
相对湿度查算表是一种将相对湿度与温度相结合的数据表格，可以在一定的温度范围内查找相对湿度的值。
使用这个表格，人们只需知道某一温度下的相对湿度值，就能够找到相应温度下的相对湿度值，从而更准确地判断空气中的湿度水平。
在制作相对湿度查算表时，科学家们首先进行了控制实验，通过精确控制环境温度和湿度来获取参考数据。
在实验室中，科学家们使用高精密的湿度计和温度计测量了一系列不同温度下的相对湿度值。
随后，他们将这些数据进行整理、计算和校对，最终得出了一份完整的相对湿度查算表。
相对湿度查算表通常呈现为一个两列的表格，一列是温度值，另一列是相对湿度值。
表格中的每个格子都对应了一个温度和相对湿度组合。
通过在表中查找给定温度下的相对湿度值，我们可以很容易地获取相对应的相对湿度数值。
相对湿度查算表的制作并不是一次性工作，而是需要不断更新和校正的过程。
科学家们会进行更多的实验来进一步确认和修正相对湿度值。
同时，他们也会考虑到地理位置、气候变化和季节变化等因素，制作出针对不同地区和情况下的相对湿度查算表。
相对湿度查算表的使用非常简单。
只需要找到所需温度的行数，然后找到相对湿度的列数，交叉点即为查找结果。
例如，当温度为30°C时，要查找80%的相对湿度，只需找到30°C这一行，然后往右找到80%这一列，交叉点即为查找结果。
温湿度检测系统的设计与实现
论文题目：温湿度检测系统的设计与实现目录前言 (3)1 温湿度检测系统的简介 (4)1.1系统的概述 (4)1.2系统设计选题的背景 (4)1.3系统的分类 (5)1.4系统设计的内容与要求 (5)2 系统设计方案 (5)2.1温湿度检测系统方案制定 (5)2.2系统功能模块分析 (6)2.3仿真器件 (8)2.4本章小结 (9)3系统仿真调试 (9)3.1PROTEUS对系统仿真 (9)3.2误差分析 (11)3.2本章小结 (12)总结 (12)参考文献 (13)温湿度检测系统的设计与实现学生：徐祥（指导老师：王留留）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要:温湿度测量系统的测量的使用领域是宽广的，在仓库中、果园中、医院内都有着重要的作用。
这次的毕业设计是对温湿度测量系统的研究、仿真和实现，对它以后发展和推动起了重要作用。
这次的毕业设计，仔细的分析了国外与国内关于温湿度检测系统的发展情况与研究方向，阐述了当今现实生活中、工业中、农业中其存在的一些问题，在经过探讨这些问题并提出合理的解决方案的之后，系统的设计一类关于单片机的温湿度检测系统，能够比较稳定、长时间、准确的对那些有着特别要求的场所进行测量其温度与湿度。
硬件电路部分与软件电路部分是该次毕业设计的两大组成的部分，所设计的系统的基本原理如下：在某环境中，给予温湿度传感器模拟的温度与湿度，这些模拟信号会通过温湿度的检测系统所涉及的电路，利用传感器把这些处理的信号传输给核心部件单片机，然后单片机在处理这些信号，再传输到LCD显示出数字，从而实现对温湿度的测量。
关键词:温湿度；SHT10传感器；单片机前言当下的生活中，温度与湿度的技术着重的被利用于特定的环境、环境温度湿度要求比较高的区域，其使用的范围与频率还是比较多的。
在以前，各种仓库、蔬菜大棚、车间等相对环境空间内的温度和相对湿度的信号采集即温度和相对湿度的检测，是利用传统的具有指示温度和湿度的检测仪表。
物理实验技术中的相对湿度测量方法与技巧
物理实验技术中的相对湿度测量方法与技巧在物理实验中，相对湿度是一个重要的参数，它与许多实验结果和物质性质息息相关。
正确而准确地测量相对湿度对于实验数据的可靠性和实验结论的准确性至关重要。
本文将介绍一些常用的物理实验技术中的相对湿度测量方法与技巧。
首先，我们来介绍一种常用的相对湿度测量方法——湿度传感器法。
湿度传感器是一种常见的测量相对湿度的设备，它能够根据其表面上吸附的水分量来测量相对湿度。
湿度传感器一般由两个主要部分组成：吸湿材料和传感器。
吸湿材料能够吸收周围环境中的水分，而传感器则能够根据吸湿材料的吸湿程度来测量相对湿度。
在进行相对湿度测量时，将湿度传感器放置在待测环境中，根据传感器的读数即可得到相对湿度的值。
需要注意的是，在使用湿度传感器进行相对湿度测量时，传感器应该处于稳定的环境中，避免突发的温度变化和其他干扰因素对测量结果的影响。
除了湿度传感器法外，还可以使用露点温度法来进行相对湿度的测量。
露点温度是指当空气冷却到一定程度时，使空气中的水蒸气达到饱和，开始形成露水的温度。
通过测量物体表面的露点温度，可以反推出相对湿度的值。
在实验中，可以使用露点温度计来测量露点温度。
露点温度计通常由一个冷却器和一个温度计组成。
将冷却器的温度降低至接近露点温度时，观察温度计上出现的露珠，并记录此时的温度即为露点温度。
通过计算露点温度与空气温度之间的差值，可以得到相对湿度的值。
在实验中，还有一些技巧可以提高相对湿度测量的准确性。
首先，应该准确选择合适的测量工具和仪器。
不同的实验需要使用不同精度和灵敏度的湿度测量仪器，选择与实验要求相符合的测量工具可以提高测量的准确性。
其次，要注意环境的影响。
湿度测量结果可能会受到环境中其他因素的干扰，如温度变化、气流变化等，因此在进行相对湿度测量时需要保持环境的稳定性。
另外，对于不同实验中的不同条件，需要注意相对湿度的变化范围。
在一些需要准确测量相对湿度的实验中，可能需要提前进行湿度控制，以使实验环境的相对湿度维持在一定范围内。
湿度测量仪技术参数介绍
湿度测量仪技术参数介绍湿度测量仪是一种用来检测空气中相对湿度的设备。
在很多行业中，如制药、食品加工、纺织、木材处理等行业中，湿度控制非常重要。
湿度测量仪可帮助我们监测并控制相对湿度，确保生产过程运行顺畅。
技术参数1. 测量范围湿度测量仪的测量范围是指它能够测量的相对湿度的范围。
这个范围通常在产品的说明书中标明。
常见的测量范围包括20%到90%，或者5%到95%。
2. 精度湿度测量仪的精度是指它所能达到的湿度测量的精确度。
通常情况下，湿度测量仪的精度为±2%RH或±3%RH。
需要注意的是，不同型号的湿度测量仪的精度可能会有所不同。
3. 温度湿度测量仪的测量精度往往还与温度有关。
因为湿度的测量与温度有关，一些先进的湿度测量仪通常会在产品说明书中标明它们能够在何种温度范围内实现精确的湿度测量。
通常情况下，温度范围为0度至50度。
4. 反应时间湿度测量仪的反应时间是指该设备能够检测到并准确反应环境湿度变化的时间。
一般而言，先进的湿度测量仪对于室内环境湿度的变化响应速度较快，反应时间通常在几秒钟内。
5. 稳定性湿度测量仪的稳定性越好，其所测量的相对湿度数值就会越稳定。
稳定性通常是指设备在长时间使用、多次测量后的设备可靠性，以及在不同温度和湿度下的读数变化情况。
总结选购湿度测量仪时，需要注意的要素包括测量范围、精度、温度、反应时间和稳定性等。
用户需要根据不同的场合，选用最适合自己的湿度测量仪，并在使用过程中合理维护和保养，确保设备的准确度和可靠性。
湿度测量仪表设计
图 ２ 湿度测量电路
量技术提高到新的水平 ， 因此， 湿度测量与湿度控制 已经逐 渐成 为一个 新 兴的技 术领 域 。 电容 式湿 敏 元 件 的线 性 度好 、 应快 、 积 小 ， 响 体
是 近期 湿 度 传感 器 发展 的 主要 趋 势 ， 于 上述 特 点 基 的考 虑 ， 本次设 计 采用湿 敏 电容 ， 选用 Ｈｕ ｒｌ 司 ｍｉ 公 ｅ 的 ＨＳ ｌ １ ｌ０ 。 １ 硬 件电 路设 计 １ １ 硬 件设计 思路 ． 本 次 设 计 是 采 用 电 容 式 相 对 湿 度 传 感 器 ＨＳ ｌ １ 如 果要 把 电容 量转 换为单 片机 可 以直接接 ｌ０ 。 受 的 信号 一般 有 两 种方 法 ： 把 电容 量变 换 为 电压 ①
１ ３ ４ 稳 压 电 路 的 实 现 ．． 本设 计 的稳 压 电路 采 用三 端 稳 压 芯 片 Ｌ Ｍ３ ７ １。 常 见 的可调 集成 稳压 器 最大 输 出 电流 为 ２ ２ 输 出 ． Ａ，
电 压 范 围为 １ ２ —３ Ｖ． 稳 压器 １ ２脚 之 间 以 １ ．５ ７ 该 、 ． ２ Ｖ 为 电压基 准 ， ５ Ｒ５需 小于 ０ ２ Ｋ， 节 Ｒ６的值 可 ．４ 调 改 变输 出电压 值 ， 输 出值 。当输 出很大 时 ， 其 需加 二 极 管 进 行 保 护． 设 计 输 出 恒 为 ５ 所 以 Ｒ６取 ０ 本 Ｖ， ． ６ 而 且可 省去 保护 装置 。电路如 图 ： Ｋ，
一
收 稿 日期 ：Ｏ Ｏ ５ １ ２ ｌ —Ｏ —２
２１ 年第 １ 期 ００ ８
牟 鹏 昊 湿 度 测 量仪 表 设 计
７ １
接 法 ， 位 选 信号 为 低 电平 时 Ｌ Ｄ导 通 ， 过 段 选 当 Ｅ 通 将 实时 的湿 度 字型 送 入 Ｌ Ｄ 显示 ， 可 以 了解 到 当 Ｅ 就 前 环境 下 的湿 度情 况 了 。 电路 如 图 ：
过程控制课程设计-温湿度测量系统
电控学院过程控制综合实验题目：湿度测量仪院（系）：电气与控制工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：王党树2014年7月9日52单片机控制湿度测量仪的设计与制作摘要本设计采用先进的专用微处理器芯片STC89C52，可靠性高，抗干扰能力强。
传感器模块采用的是HS1101电容式湿度传感器。
NE555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路。
它结构简单，使用灵活，用途十分广泛。
HS1101检测出当前环境下的湿度，所得到的数据经过NE555集成定时器振荡电路处理后，接入到STC89C52单片机，以单片机为核心对数据进行记录、存储、处理和报警。
系统的显示模块采用的是LCD1602液晶显示。
STC89C52单片机从NE555集成定时器中读入湿度数据，在液晶屏上即时显示。
报警模块采用NPN三极管控制LED指示灯和蜂鸣器进行报警，可以在视觉和听觉上起到警示作用。
当湿度值超过或低于上、下限值时，报警模块会实现报警。
基于STC89C52单片机设计湿度控制系统，可以及时、较为精确的反映出湿度的变化，对湿度进行智能控制也有着重大的意义。
关键词：STC89C52单片机；NE555集成定时器；LCD1602；HS1101湿度传感器1项目背景意义STC89C52单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为湿度控制系统的实例也很多。
使用单片机能够实现湿度全程的自动控制，可以及时、较为精确的反映室内的湿度变化。
湿度测量系统对湿度进行智能控制有着重大的意义。
湿度测量控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。
正是基于本设计的优点所在，它可以更精确的调控一些特殊环境中的湿度，所以可以将其应用于温室种植、粮仓储备及“白色”家居等方面。
一般的温室种植，为了充分的利用好温室这一高效特性，就必需有一套科学的、先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的湿度等进行实时的监控和调控。
相对湿度
信号采集模 块
信号处理存储 模块
信号显示模 块
图示： 湿度传感器系统框图
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信 号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模 块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高 的可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11的性能也很 良好，其供电电压： 3.3~5.5V 单总线数字信号测 量范围： 湿度20-90%RH，温度0~50℃；测量精度： 湿度+-5%RH，温度+-2℃；分辨率：湿度1%RH， 温度1℃ ；互 换 性：可完全互换，长期稳定性： <±1%RH/年。综合看来，DHT11传感器性能良好， 体积小巧、接口简单、响应速度快、性价比高，可 以作为理想的湿度传感器选择。
二 硬件电路设计与制作
通过对系统各个功能模块的设计方案的选择， 得到如图所示的硬件电路组成：
湿度信号
DTH11
PIC 单片 机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
湿度数据输 出
74HC595 锁存器
LED数码 管
三、软件系统设计
四 系统的调试
调试通常采用先分调后联调（总调），任何 调试通常采用先分调后联调（总调），任何 ）， 复杂系统都是由一些基本单元模块组成的， 复杂系统都是由一些基本单元模块组成的， 因此，调试时可以循着信号的流程， 因此，调试时可以循着信号的流程，逐级调 整各单元模块，使其参数基本符合设计指标。 整各单元模块，使其参数基本符合设计指标。 调试方法的核心是， 调试方法的核心是，把组成系统的各功能块 先调试好，并在此基础上逐步扩大调试范围， 先调试好，并在此基础上逐步扩大调试范围， 最后完成整个系统的调试。采用先分调， 最后完成整个系统的调试。采用先分调，后 联调的方法能及时发现问题和解决问题， 联调的方法能及时发现问题和解决问题，新 设计的软件系统一般采用此方法。 设计的软件系统一般采用此方法。
空气温度、相对湿度、风速、新风量、大气压测定方法作业指导书
本方法规定了室内空气温度、相对湿度、风速、新风量、大气压的测定方法。
本方法适用于室内空气温度、相对湿度、风速、新风量、大气压的测定方法，工作场所、居室等室内环境气象条件可参照执行。
2规范性引用文件GB/T 18204.1-2013公共场所卫生检验方法第1部分：物理因素GB/T18204.13-2000公共场所空气温度测定方法GB/T18204.14-2000公共场所空气湿度测定方法GB/T18204.15-2000公共场所风速测定方法GB/T18204.16-2000公共场所气压测定方法3空气温度3.1数显式温度计法采用PN结热敏电阻、热电偶、铂电阻等作为温度计的温度传感器，通过传感器自身随温度变化产生电信号经放大、A/D变换后，由显示器直接显示空气温度。
3.2仪器TES-1360A数字温湿度计：最小分辨率为0.1℃，测量精度±0.5℃，温度-20℃～60℃。
3.3测量步骤3.3.1按要求对仪器进行期间核查和使用前校准。
3.3.2测点布置3.3.2.1测点数量：室内面积不足50m2的设置1个测点50m2~200m2的设置2个测点，200m2以上的设置3个~5个测点。
3.3.2.2测点位置：室内1个测点的位置在中央，2个测点的设置在室内对称点上，3个测点的设置在室内对角线四等分的3个等分点上，5个测点的按梅花布点，其他按均匀布点原则布置。
3.3.2.3测点距离：测点距地面高度1m~1.5m，距墙壁不小于0.5m,室内空气温度测点还应距离热源不小于0.5m。
3.3.3根据仪器使用说明书进行操作。
3.3.4待显示器显示的读数稳定后，即可读出温度值。
3.4结果计算：一个区域的测定结果以该区域内各测点测量值的算数平均值给出。
4相对湿度4.1干湿球法将两支完全相同的水银温度计都装入金属套管中，水银温度计球都有双重辐射防护管。
套装顶部装有一个用发条或电驱动的风扇，风扇启动后抽吸空气均匀地通过套管，使球部处于≥2.5m/s的气流中（电动可达3m/s），测定干湿球温度计的温度，然后根据干湿球温度计的温差，计算出空气的相对湿度。
相对湿度 0.622-概念解析以及定义
相对湿度0.622-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述相对湿度是指空气中所含水蒸气的含量与该温度下的饱和水蒸气压之比。
它是描述空气湿润程度的重要指标，对人体健康和环境条件都有着重要影响。
在本文中，我们将深入探讨相对湿度的定义、测量方法、对人体和环境的影响，以及如何调节和控制相对湿度。
我们还将探讨相对湿度在各个领域中的应用，并展望未来可能的研究方向。
相对湿度的重要性不容忽视。
正确的相对湿度水平有助于维持舒适的室内环境，防止空气干燥或潮湿对人体的不良影响。
此外，相对湿度也影响物体的贮藏、生长和繁殖等过程。
因此，了解和控制相对湿度对于人类生活和工作环境中的健康与舒适至关重要。
本文将介绍常见的相对湿度测量方法，包括湿度传感器和露点温度法等。
我们还将探讨相对湿度对人体的影响，如对呼吸道健康和皮肤健康的影响。
此外，我们还将探讨相对湿度对室内空气质量、电子设备和建筑材料等环境因素的影响。
当相对湿度超过或低于一定范围时，可能会引发一系列的问题，如过高的湿度可能导致霉菌生长和空气污染，而过低的湿度则可能引起干燥不适和静电等问题。
因此，如何调节和控制相对湿度至关重要。
我们将讨论一些常见的调节相对湿度的方法，如加湿器和除湿机等。
相对湿度在各个领域中都有广泛的应用。
例如，在医疗领域，相对湿度的控制对手术室以及医疗设备的工作正常运行都至关重要。
在食品行业，相对湿度的控制可以延长食品的保质期。
此外，相对湿度还与气象、农业、制药等领域紧密相关。
对于未来的研究方向，我们可以进一步研究相对湿度与空气质量、人体健康和能源消耗等方面之间的关系，并寻找更有效的相对湿度调节和控制方法。
我们还可以深入研究相对湿度与特定行业及应用领域之间的关联，以进一步推动相关技术的发展。
综上所述，本文将全面介绍相对湿度的概念、测量方法、影响因素和调节控制等方面的知识，并探讨其在人类生活和工作环境中的重要性和应用领域。
通过深入了解相对湿度，我们将能够更好地维护健康舒适的室内环境，并促进相关领域的发展。
低温环境相对于湿度测量的分析与研究
低温环境相对于湿度测量的分析与研究发表时间：2019-07-18T09:20:07.073Z 来源：《科技尚品》2019年第2期作者：卜天容[导读] 相对湿度是一项重要的环境参数，它对我们身体感官的影响仅次于温度。
但是在低温环境下，湿度测量由于受到了冷空气影响，难以保证测量精度。
基于此，本文重点探究低温环境相对于湿度测量方案。
广西壮族自治区计量检测研究院广西引言随着社会经济的发展，人们对湿度关注程度越来越高。
湿度测量最早用于气象方面，现在已扩展到科学研究、工业、农业、仓储运输、日常生活等各个领域。
每到冬季，气候异常干燥。
保持室内相对湿度可预防感冒。
其一，环境相对湿度过低使流感病毒和致病力强的革兰氏阳性菌繁殖速度加快，而且随粉尘扩散，引起疾病流行。
其二，环境相对湿度过低可使人的呼吸系统抵抗力下降，诱发和加重呼吸系统疾玻低温相对湿度测量是测湿过程中比较特殊的部分，较多用于气象中的高空探测、电子仪器设备环境试验的模拟运输和储存以及食品的保鲜。
有些计量部门的湿度校准实验室配备有能够提供低温环境的标准湿度发生器，用来在0℃以下环境中校准相对湿度计和传感器。
1、相对湿度相关阐述相对湿度是指在一定的温度下，空气中水蒸气分压与相同温度下饱和水蒸气压的比值。
当温度高于0℃时，水只能以一种稳定的热力学状态存在，它可以是气体，即水蒸气，同时水蒸气也可能冷凝成水，就是结露。
当温度低于零度时，水既可以以气体存在，也可以呈固体存在，即结冰(霜)。
与我们的直觉相反，水在0℃以下还存在第三种热力学状态--过冷水。
0℃以下的液态水是一种不稳定状态，它的能级处于水蒸气和冰之间。
在温度0℃～-40℃范围内，过冷水存在的现象还是比较普遍的。
计算0℃以下时的相对湿度有两种截然不同的方法，我们称之为标准方法和WMO方法(WMO为世界气象组织)。
2、相对湿度的计算方法相对湿度是单位体积空气内实际所含的水气密度（用d1 表示）和同温度下饱和水气密度（用d2 表示）的百分比，即RH（%）= d1/ d2 x 100%；另一种计算方法是：实际的空气水气压强（用p1 表示）和同温度下饱和水气压强（用p2表示）的百分比，即RH（%）= p1/ p2 x 100%。
相对湿度r.h-概述说明以及解释
相对湿度r.h-概述说明以及解释1.引言1.1 概述相对湿度是指空气中所含水蒸气的量相对于饱和水蒸气量的百分比。
它是一个重要的气象参数，能够反映空气中的水分含量以及空气中水分的饱和程度。
相对湿度的概念可以追溯到18世纪初，当时科学家发现，水蒸气的饱和度会随着温度的变化而变化。
通过研究发现，当温度上升时，空气中可以容纳更多的水蒸气，而相对湿度则会下降。
相反，当温度下降时，相对湿度会增加。
相对湿度对人类的生活、工作和健康有重要的影响。
过高或过低的相对湿度都会给人们带来不适感。
在高湿度的环境下，人们会感到闷热、不透气，容易出汗和疲劳。
长时间处于高湿度环境下，还容易引发霉菌和霉变等问题。
而在低湿度的环境下，人们的皮肤和呼吸道会变得干燥，容易引起皮肤过敏、咳嗽和喉咙疼痛等不适症状。
除了对人的影响外，相对湿度还对许多物体和设备的运行、保存和维护产生影响。
过高的湿度会导致木材膨胀、金属生锈、电子产品损坏等问题，而过低的湿度则可能引发静电、开裂、信号干扰等问题。
因此，准确了解和控制相对湿度对于人类的健康和工作环境的舒适性至关重要。
本文将介绍相对湿度的定义和意义，探讨影响相对湿度的因素，并阐述相对湿度的测量和控制方法。
通过对相对湿度的全面了解，我们能够更好地把握环境湿度的情况，采取相应的措施，提高生活和工作的质量。
1.2 文章结构本文按照以下结构进行展开：引言部分将概述相对湿度及其重要性，以及本文的目的。
接下来的正文部分将包括三个主要内容：相对湿度的定义和意义、影响相对湿度的因素以及相对湿度的测量和控制。
在这些部分中，我们将具体介绍相对湿度的含义以及其在日常生活和工作中的重要性。
同时，我们还将探讨影响相对湿度的各种因素，包括气温、空气质量、地理位置等等。
此外，我们将介绍不同的相对湿度测量方法和控制手段，以帮助读者理解如何准确测量和调节相对湿度。
最后的结论部分将总结相对湿度的重要性，并强调影响相对湿度的因素。
我们还将提出相对湿度控制的建议，以帮助读者在实际生活和工作中更好地应对相对湿度的问题。
数字温湿度计--相对湿度误差测量结果的不确定度评定示例
et ---- 在气样温度 T 下的饱和水蒸气压，单位为帕（Pa）。
根据公式 2 可得：u4 =
c
d2u
2 d
+
c
t2u
2 t
相对不确定度为 式中：
u4r =
Pd2u
2 dr
+
Pt
2u
2 tr
（公式 3）
ud ---- 在计算u4 时，露点温度 Td 的测量误差引入的不确定度（按均匀分布考虑）；
cd ----ud 的灵敏系数；
=
u4 H
计算出u 4
，结果如表4
中所示：
T 20.0℃ 20.0℃ 20.0℃
Td 6.0℃ 12.0℃ 17.0℃
表4
H 39.99 %RH 59.97 %RH 82.86 %RH
u 4r 0.881 % 0.846 % 0.819 %
u4 0.35 %RH 0.51 %RH 0.68 %RH
u dr
0.804% 0.766% 0.736%
同样，根据国家标准GB/T11605-2005附录B中的表B.1查找气样温度T 对应的饱和
水蒸气压 e t
,再查找露点温度（T±0.1℃）对应的饱和水蒸气压
e
¢
t
,分别计算
e
¢
t
-
et
，
取其中最大值作为et 的测量误差 Det ，按均匀分布考虑。
则
u
t
用精密露点仪检定或校准数字温湿度计时
相对湿度误差测量结果的不确定度评定示例
目前，精密露点仪已广泛应用于温湿度计的检定或校准。本文针对使用较多的 Optidew Vision 精密露点仪（准确度等级为 1 级）和分度值为 0.1%RH 的数字式温湿度 计，对湿度误差测量结果的不确定度进行评定。 1 湿度误差测量方法和测量模型 1.1 测量方法
半导体相对湿度仪测量的精确度和灵敏度
半导体相对湿度仪测量的精确度和灵敏度
王浙峰
【期刊名称】《浙江档案》
【年(卷),期】1991(0)4
【摘要】半导体相对湿度仪测量空气相对湿度的精确度和灵敏度均高于干湿球温度计和通风干湿表。
半导体相对湿度仪研制成功后,为了进一步论证该仪表的测量空气相对湿度的精确度和灵敏度,我将它与国内常用的201型干湿球温度计和DHM2型通风干湿表,在同等的环境中进行了为时1个月(1990年12月至1991年1月)的湿度测量,以利比较。
现将测量数据列表如下:
【总页数】2页(P18-19)
【关键词】湿度仪;干湿球温度计;湿度测量;通风干湿表;湿度值;测量精度;干湿温度计;湿敏电阻;人为给定;米/秒
【作者】王浙峰
【作者单位】临海市档案馆
【正文语种】中文
【中图分类】G27
【相关文献】
1.精密露点仪测量相对湿度的不确定度分析 [J], 李占元;易洪;任长青
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4.基于Ⅲ-V与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪 [J], 蔡元学;掌蕴东;党博石;吴昊;王金芳;袁萍
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0 引 言
湿敏陶瓷存在的主要问题是低湿度下的高电阻 (接近 绝缘) 、响应滞后和电阻 - 湿度非线性 ,目前国内外解决该 问题的主要方法是碱金属离子改性和探索新的湿敏陶瓷 复合材料 。氧化钛基湿敏陶瓷具有很好的应用前景 ,利用 稀土掺杂的方法改善氧化钛基湿敏陶瓷及其传感器的灵 敏度 、可靠性和使用寿命[1] 。选择高离子场强度的稀土离 子作为添加剂 ,利用溶胶 - 凝胶法制备纳米晶厚膜及薄膜 材料及湿敏传感装置 ,通过控制稀土种类和添加量以及控 制烧结工艺 ,获得高性能的湿敏陶瓷及其传感器 。但其线 性度差 ,必须采取补偿措施 。下面介绍利用湿敏电阻及相 应的外围电路设计而成的相对湿度测量仪 。测量相对湿 度的范围是 40 %R H～98 %R H ,测量准确度为 ±2 %R H , 分辨力可达 0. 01 %R H 。由于全部选择通用元器件 ,因此 成本低廉 ,易于推广应用 。
2 软件设计
配合硬件电路 ,软件设计应完成信号的数据采集 、4 位 L ED 的湿度数字显示[8] 、按键设定以及开关量的输出等功 能 。据此 ,程序设计采用模块式结构 ,包括主程序 、中断处 理子程序 、按键查询子程序 、标度变换子程序 、显示子程 序 、报警子程序等 。 2. 1 主程序
主程序流程图如图 4 所示 。 主程序的系统初始化包括设置堆栈指针 ,定时器 T0 、 计数器 T1 初始化 ,特殊寄存器初值设定 ,显示初值设定等 。 然后就是主要调用执行 L ED 显示 、T0 定时溢出中断 、标度 变换 、按键查询等子程序模块 。
崔国利 等 :相对湿度测量仪设计
第6期
路 ,通过 4 脚的 J TA G(或者 2 脚 C2) 接口可以进行非侵入 式 、全速的在系统调试[4] 。 1. 3 感湿元件
感湿元件为实验中烧结温度在 500 ℃下制备的氧化钛 湿敏元件 ,如图 2 所示 。由实验数据知道 ,它只能用来测 试中 、高湿度的环境变化 。因为元件相对湿度低于 40 % 时 ,阻抗几乎不随湿度变化 ;在相对湿度为 40 %～98 %的 范围内 ,阻抗随湿度的增加而减小 ,变化范围从 109 到 105 变化了 4 个数量级 ,具有较高感湿性能 ;其电阻值 ( R) 与相 对湿度 ( R H) 的响应曲线近似为指数曲线 ,如图 3 所示 ,因 此 ,构成相对湿度测量仪时必须进行线性化 ,才能获得线 性输出电压 , 在送至单片机进行数据处理显示出相对湿 度值 。
[ 7 ] 丁彦闯. 带语音功能的温湿度测量仪设计 [J ] . 电子 测量技术 ,2008 ,3 (3) :1152117.
[ 8 ] 林敏. 低成本湿度测量仪 [J ] . 自动化仪表 ,2002 ,11 (11) :30232.
作者简介
4 结 论
该仪表经过调试及校准后 ,即可测量相对湿度 。充分
91. 0
- 2. 6
发挥了 C8051F020 单片机强大的控制能力和计算机的数 据处理能力 ,通过感湿元件实现了对湿度的测量 ,并进行 存储和分析 。系统在温室环境测量的实际应用中收到了 满意的效果 。
图 4 主程序流程图
2. 2 中断处理子程序 “2 s 到”的条件分支即是采用 T0 溢出中断处理程序 。
传感器及非电量检测技术
电 子 测 量 技 术 EL EC TRON IC M EASU R EM EN T TEC HNOL O GY
第 32 卷 第 6 期 2009 年 6 月
相对湿度测量仪设计
崔国利 刘 罡
(内蒙古工业大学 呼和浩特 010051)
摘 要 : 介绍一种基于 C8051 F020 单片机及与稀土参杂氧化钛基感湿元件的相对湿度测量仪设计 。详细论述了系统 的硬件组成 、各功能部分的电路设计和系统的软件设计 。给出了电路原理图 、单片机的程序设计流程 。该仪表具有准 确度高 、读数值不受温度影响 、成本低廉 、易于推广等显著优点 。 关键词 : C8051 F020 ;感湿元件 ;湿度测量仪 中图分类号 : TB943 文献标识码 : B
1 湿度测量仪的系统组成及硬件设计
1. 1 系统甚本构成 本系统以一片 C8051F020 单片机为核心 ,同时在串口
通信中作为下位机 。上位机采用 PC ,整个系统的结构图 如图 1 所示 。
·148 ·
图 1 测量系统结构图
采用对称方波信号来驱动湿敏电阻 ,选用有稳幅作用 的精密对称方波发生器作为信号源 ,其输出信号中不包含 直流分量[2] 。输出信号通过信号调理产生一个代表相对湿 度的直流输出电压 ,湿度值送入进行线单片机中 ,经过数 据处理后 ,进行实时显示 。 1. 2 C8051F020 单片机
Design of relative humidity meter
Cui Guoli Liu Gang
( Inner Mongolia Universit y of Technology , Ho hhot 010051)
Abstract :Int roductio n Based on C8051 F020 MCU and wit h t he R E2doped TiO2 humidity senso r relative humidity measuring inst rument design. Detail t he system’ s hardware co mpo nent s , t he f unctional part of t he circuit design and system software design. Give t he circuit schematic , microco nt roller p rogramming flow. The inst rument has high accuracy and temperat ure readings f ro m t he value of t he impact of low2co st , easy to p ro mote , such as significant advantages. Keywords : C8051 F020 ;humidity senso r ;humidity meter
C8051 F[3] 单片机是完全集成的混合信号系统级芯片 ( SOC) ,具有与 8051 兼容的高速 CIP251 内核 ,与 MCS251 指令集完全兼容 ,片内集成了数据采集和控制系统中常用 的模拟 、数字外设及其他功能部件 ;内置 FL AS H 程序存储 器 、内部 RAM ,大部分器件内部还有位于外部数据存储器 空间的 RAM ,即 XRAM 。C8051 F 单片机具有片内调试电
3 测试系统湿度源的测试
湿度源的精确度测试 : 在环境温度不变 (环境温度稳 定在 25 ±0. 5 ℃范围) 的情况下 ,用本仪器对湿度源进行 测试 ,对湿度源达到湿度平衡时所生产的湿度值精确度进 行测试 。经过多次实验在达到湿度平衡时所生产的湿度 值的精确度在 2 %～3 % ,并且在中湿附近精确度约 2 % ,低 湿和高湿点精确度约 2 %～3 %。测试结果 (环境温度稳定 在 25 ±0. 5 ℃) 见表 1 。
·149 ·
第 32 卷
电 子 测 量 技 术
表 1 相对湿度测试结果
使用的饱和盐 理论湿度值 实际产生湿度值 误差
MgCl2 NaBr
32. 8 57. 6
35. 0
2. 2
59. 0
1. 4
NaCl
75. 3
73. 0
- 2. 3
KCl
84. 2
82. 0
- 2. 2
KNO3
93. 6
调电流源 IC2 (L M334) [5] 和二极管桥路 ( V D1 ～ V D4 ) 组 成 。利用二极管桥路和电阻 R2 、R3 构成的正反馈电路使 IC1a 产生振荡 。该方波发生器具有对称输出 、限流和稳幅 的特性 。R1 为设定电阻 ,取 R1 = 15 Ω 时可将 L M334 的输 出电流限定在 5 mA 左右 。利用二极管桥路的正 、反向钳 位作用 ,能把输出方波电压 UO1 的幅度限制在 ±8 V 。随着 振荡电容 C1 不断地进行充 、放电 ,在 UO1 端便形成了以零 伏为对称轴的方波信号 ,振荡频率约为 100 Hz , R2 、R3 组 成分压器 ,用于设定 IC1 的阈值电压 ,进而控制 IC1a 的翻转 状态 。利用了 L M334 的正温度系数 ( + 0. 33 %R H/ ℃) 去 补偿湿敏电阻的负温度系数 ( - 0. 36 % R H/ ℃) ,从而使总 的温度系数降低了一个数量级 ,降至 - 0. 03 %R H/ ℃这就 为实现高准确度的湿度测量创造了有利条件 。对称方波
[ 4 ] 潘琢金 ,施国君. C805l FXXX 高速 SOC 单片机原理 及应用[ M ] . 北京 :北京航空航天大学出版社 ,2002.
[ 5 ] Nation P/ NL M334232Terrninal Adjustable Curreet So urce[ Z] .
[ 6 ] 李清泉 ,黄昌宁. 集成运算放大器原理与应用 [ M ] . 北 京 :科学出版社 ,1982.
它的主要任务是 :累计时间 ,每当 t = 2 s 时 ,建立 SL 时间 标志位 。这里 ,选择定时器 T0 工作在方式 2 即自动重装方 式 ,定时器初值 H T0 = 6 ;晶振选 12 M Hz ,每 0. 25 ms 溢出 中断一次 ,在内存中开辟 2 个字节用于累计中断次数 ,每 中断 8000 次所用时间为 2 s 。T1 作为计数器工作于方式 1 , 每到 2 s 把记录的脉冲数存入内存缓冲区 ,以便标度变换 后 ,进行湿度值显示 。
= U O1 R
1. 5 显示及按键 4 位 L ED 数码管用来显示湿度的实测值 、报警值 、设
定值及标志位 。采用 2 片 74 HC573 ,直接驱动 L ED 动态 显示 。其中 ,74 HC573 的引脚 D0～D7 为并行输入端 ; 引 脚 Q0 ～Q7 为 8 位并行输出端 ; 当 DUL A 为高电平是输入 信号与输出信号相同 ;当 DUL A 为低电平对输出端数据锁 存 。由为选线来控制那一个数码管亮 。由于选用锁存器 就不需要选用限流电阻 。4 个独立式按键分别接至单片机 的 P5. 0 ,P5. 1 ,P5. 2 及 P5. 3 引脚 ,分别起到湿度值的上 、 下限值 (40～98 %R H 全范围内) 设定 、闪烁位加 1 与移位 、 正常运行与复位等功能 。L CD 显示电路实现人机对话的 功能 。RS232 接口电路与 PC 的串行口联接 , 实现通信 功能 。