基于HS1101 的湿度传感器及其变送器的设计

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线性频率输出式相对湿度测量电路(湿度传感器HS11001101)

线性频率输出式相对湿度测量电路(湿度传感器HS1100/1101)
发布时间：2008-12-23 本电路图所用到的元器件：
T TLC555 H HS1100 HHS1101
线性频率输出式相对湿度测量电路如图所示，电源电压范围是UCC=+3．5～+12V。

利用一片CMOS定时器TLC555，配上HS1100／1101和电阻R2、R4构成单稳态电路，将相对湿度转换成频率信号。

输出频率范围是7351～6033Hz，所对应的相对湿度为0～100％。

当RH=55％时，f=6660Hz。

输出频率信号可送至数字频率计或单片机系统，测量并显示出相对湿度值。

R3为输出端的限流电阻，起保护作用。

D=52％。

当C=C0=181．5pF时，求出f=6668Hz，这与6660Hz(典型值)非常接近。

当RH=55％、TA=+25℃时，输出方波频率与相对湿度的数据对照见下表。

湿度传感器HS1101c语言的程序

湿度传感器HS1101c语言的程序//********应用频率计的思想来计算湿度，利用定时器计算频率脉冲F，**********////********再根据频率计算湿度。

HS1101相当于一个电容变量，湿度变大电容也变大**********////********HS1101电容模拟信号经过NE555震荡后转变为频率信号*********************//#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit SCLK=P2^6; /***时钟信号即EN使能信号***/sbit CS=P2^4; /***片选信号即RS***/sbit SID=P2^5; /***数据信号即RW***/sbit PSB=P2^7; /***串、并行选择信号***/sbit out=P3^5; //湿度的输出端接单片机的定时器1口P3^5(因为该程序用定时器1来计数脉冲，用定时器0来定时1秒)//如果用定时器0来计数脉冲，则接P3^4口 uchar flag; //定时器0定时1秒到uint maichong; //定义频率脉冲，一定要定义为uint型，uchar型最大值只为255，而uint最大值为63335uint RH; //定义相对湿度uint C;uchar led[4]=""; //频率数值，led缓存uchar dis[3]=""; //湿度数值，led缓存uchar volatile count0=0; //定时器0中断次数 volatile定义的变量它的值在编译时是会改变的，跟const相反，而const定义的变量一直不会变的uint volatile count1=0; //定时器1中断次数void delay(uint xms){uchar x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}/***************************************/ /* 以串行协议发送数据 */ /***************************************/void send_bit(uchar byte){uchar x;for(x=0;x<8;x++) //八位数据，一位一位发送//{if((byte<<x)&0x80) //如果最高位为1，则发送1//{SID=1;}else{SID=0; //如果最高位为0，则发送0//}SCLK=0;SCLK=1; //每发送一位，SCLK跳变一次，上升沿有效//}delay(5);}/***************************************/ /* 写串口命令函数 */ /***************************************/void write_com(uchar com){CS=1; //每次传数据前把CS端拉高//send_bit(0xf8); //串行发送命令前必发0xf8识别命令//send_bit(com&0xf0); //0xf0为1111 0000，送高四位send_bit((com<<4)&0xf0); //0xf0为1111 0000，送低四位delay(5);CS=0;}/***************************************/ /* 写串口数据函数 */ /***************************************/void write_date(uchar date){CS=1; //每次传数据前把CS端拉高//send_bit(0xfa); //串行发送数据前必发0xfa识别数据//send_bit(date&0xf0); //0xf0为1111 0000，送高四位//send_bit((date<<4)&0xf0); //0xf0为1111 0000，送低四位//delay(10);CS=0;}/***************************************/ /* 液晶显示初始化 */ /***************************************/ void lcd_init(){PSB=0; //选择串口方式delay(5);write_com(0x30); //基本指令操作delay(5);write_com(0x0c); //开显示，关光标delay(5);write_com(0x02); //地址归位delay(5);write_com(0x01); //清除液晶显示内容delay(5);}//显示字符串void write_word(uchar add,uchar *s){write_com(add);while(*s!='\0'){write_date(*s);s++;delay(5);}}//基本显示void see_init(){write_word(0x80,"humidity HS1101");write_word(0x90," f: HZ ");write_word(0x88,"相对湿度: ");write_word(0x98,"RH: % "); }//定时器初始化void chushihua(){TMOD=0x51;//0101 0001设置定时器1为计数模式，为工作方式1和定时器0为定时模式工作方式1;(M1M0为01，GATE=0，定时器/计数器启动与停止仅受TCON寄存器中TRX(X=0,1控制))TH1=0;TL1=0;TH0=(65536-18349)/256;TL0=(65536-18349)%256;EA=1; //开总中断ET0=1; //开启定时器0中断ET1=1; //开启定时器1中断TR0=1; //启动定时器0 定时器0的优先级比定时器1的优先级高TR1=1; //启动定时器1}//定时器1的中断函数void time1(void) interrupt 3 //定时器1用作计时{count1++;}//定时器0的中断函数void time0(void) interrupt 1 {TR1=1; //已经中断0马上打开定时器1(count0=51)，或者在下面dispose()子函数里打开(但是count0==50，这样误差就准确些)TH0=(65536-18349)/256;TL0=(65536-18349)%256;count0++;if(count0==51) //count0=50时到达1秒(因为内部定时器会有误差，所以这里用了count0=51延长了一点时间，就减少了计算频率时候的误差(与示波器对比)) {count0 = 0;TR1=0; //关定时器1flag = 1; // 定时器0定时1秒到标志}}void dispose(){maichong=TL1+TH1*256+count1*65536; //1秒内的脉冲个数C = (uint)(1000000000/(819.7*maichong)); //maichong相当于频率f,f=1/(0.7(R1+2R2)C)(NE555振荡器的公式);//在我们做的板上我们采用了560k的R2,51K的R1;带进去算就得到了程序中的式子.乘上1000000000是转化成pf单位RH = (uint)(C-164)/0.39; //相对湿度RH的计算公式，本实验室根据HS1101的特性曲线的得出的公式，它的特性曲线类似于一条直线，有很好的线性输出count1=0; // 清零TH1=0; //计数器清零TL1=0; //清零//TR1=1;led[3]=maichong/1000+0x30;led[2]=maichong%1000/100+0x30;led[1]=maichong%100/10+0x30;led[0]=maichong%10+0x30;dis[1]=RH/10+0x30;dis[0]=RH%10+0x30;write_com(0x92); //脉冲频率显示write_date(led[3]);write_date(led[2]);write_date(led[1]);write_date(led[0]);write_com(0x9b); //相对湿度显示write_date(dis[1]);write_date(dis[0]);}void main(){chushihua(); //定时器初始化lcd_init(); //液晶初始化see_init(); //显示初始化while(1){if(flag){flag=0;dispose();}}}。

湿度传感器HS1101

湿度传感器HS11011引言湿度传感器是根据某种物质从其周围空气中吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，从而获得该物质的吸水量和周围空气的湿度。

湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。

空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，由于它具有灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。

但电阻对温度的敏感因而限制了器件在较大温度范围内的应用，因而电容湿度传感器越来越受到重视。

2 湿敏元件及变送器芯片特性目前，生产湿敏电容的主要厂家是法国Humirel 公司。

它生产的HS1101 测量范围是0%,100%RH，电容量由162PF 变到200PF，其误差不大于?2%RH;响应时间小于5S;湿度系数为0.34PF/?;年漂移量0.5%RH/年，长期稳定。

图1 为HS1101湿敏电容的湿度-电容响应曲线。

湿度变送器采用了美国 BB 公司生产的XTR105芯片，该变送器具有以下特点:a 工作范围宽;b 测量精度高;c 电路简单;d 可靠性好，使用寿命长;e 抗干扰能力强;f 工作温度范围宽(-40,+85?)3 湿度测量电路HS1101在电路中相当于一个电容器件，它的电容量随着所测空气湿度的增加而增大，为了能将电容的变化转换成电压的变化，我们设计了振荡电路、消除零点电容影响电路、整流电路、积分电路、电压—电流转换电路、放大电路等，其工作原理简图如图2 所示。

3.1 振荡电路振荡电路的作用是将电容的变化量转化为频率可变的方波。

由图3 可知，这是一个非对称多谐振荡器。

或非门G1 工作在电压传输特性的转折区，把它的输出电压直接连接到或非门G2 的输入端。

G2即可得到一个介于高低电平之间的静态偏置电压，从而使G2 的静态工作点也处于电压传输特性转折区上。

基于51单片机的HS1101湿度采集(优.选)

作者：李霈雯硬件电路程序#include<reg52.h> #include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define ulongint unsigned long intsbit D0=P1^0; //将D0位定义为P1.0引脚uint code tab[2][11]={0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,7351,7224,7100,6976,6853,6728,6600,6468,6330, 6186,6033};ulongint F=0;ulongint T0_count=0,T1_count=0;bit flag=0;ulongint RH;/*****************************************************函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒***************************************************/void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delaynms(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/****************************************************************************** *以下是对蜂鸣器模块的操作程序******************************************************************************* /sbit fmq1=P3^6;/*****************************************************函数功能：蜂鸣器延时若干250us入口参数：n***************************************************/void delay500us(){unsigned char j;for(j=0;j<57;j++) //500us基准延时程序{;}}void beep() //产生1KHZ频率声音的函数{unsigned int t;for(t=0;t<1000;t++){fmq1=~fmq1;delay500us();}fmq1=1;delaynms(1000);}/****************************************************************************** *以下是对液晶模块的操作程序******************************************************************************* /sbit RS=P2^0; //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚sbit RW=P2^1; //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P2^2; //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0^7; //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚/*****************************************************函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。

HS1101电容式空气湿度传感器

编号：传感器实训(论文)说明书题目：HS1101湿度检测计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：邱俊凯学号：1001130126指导教师：王守华2012年7月2日摘要随着科技的发达，以及人民生活水平的提高，人民室内生活环境不断改善，出现了空调、智能温度器、室内净化器等一系列改善人民生活条件的高科技产品。

然而这并不能满足人民越来越高的生活需求，有些人提出了湿度的要求，本设计就在此基础上，设计一种基于89C51单片机控制的智能湿度控制系统。

此系统采用了精密的检测电路（包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成），能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器（AT89C51）中，然后通过软件的编程，将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后，再通过数码管来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的控制电路（光电耦合及继电器等部分电路组成），设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度：当室内空气湿度过高时，控制系统自动启动抽风机，减少室内空气中的水蒸气，以达到降低空气湿度的目的；当室内空气湿度过低时，控制系统自动启动蒸汽机，增加空气的水蒸气，以达到增加湿度的目的，使空气湿度保持在理想的状态；键盘设置及调整湿度的初始值，另外在设计个过程当中，考虑了处理器抗干扰，加入了单片机监视电路。

通过对基于单片机的相对湿度控制器设计，加深对传感器技术及检测技术的了解，巩固对单片机知识的掌握，并系统的复习本专业所学过的知识。

关键词：湿度检测，对数放大，湿度调节，温度补偿目录1.设计要求 (1)2. 方案设计及论证 (1)2.1 总体方案设计 (1)2.2 系统主要单元的选择与论证 (1)2.2.1单片机控制模块的选择论证 (1)2.2.2湿度检测模块的选择与论证 (1)2.2.3显示模块的选择与论证 (2)2.3 系统组成 (2)3. 理论分析及计算 (2)3.1 HS1101的湿度测量方法分析 (2)3.2HS1101的湿度测量计算 (2)4. 系统电路设计 (2)4.1单片机主控电路设计 (3)4.2 HS1101湿度检测模块电路设计 (4)4.2.1 HS1101湿度检测传感器工作原理 (5)4.3 1602液晶显示模块电路设计 (6)5. 系统软件设计 (7)5.1 软件设计流程图 (7)5.2 软件设计分析 (8)6. 系统测试 (8)6.1主要指标测试 (8)6.2测试结果分析 (8)7. 结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)附录一：系统的总原理图 (11)附录二：系统的PCB元件分布图 (11)附录三：程序清单 (12)附录五：元器件清单 (18)1.设计要求（1）设计制作一个湿度计，湿度为0-100%；（2）湿度测量误差为3%；（3）具有量程自动转换功能；2.2. 方案设计及论证2.1 总体方案设计经分析，将系统分为两个部分，一个是由湿度传感器组成的检测部分，另一个是由单片机和1602液晶组成的主控与显示部分。

HS1101湿度传感器

HS1101/HS1100相对湿度传感器基于独特工艺设计的电容元件这些相对湿度传感器可以大批量生产可以应用于办公自动化车厢内空气质量控制家电工业控制系统等在需要湿度补偿的场合他也可以得到很大的应用特点全互换性在标准环境下不需校正长时间饱和下快速脱湿可以自动化焊接包括波峰焊或水浸高可靠性与长时间稳定性专利的固态聚合物结构可用于线性电压或频率输出回炉快速反应时间最大参数值Ta=25 除非特别标定参数符号参数值单位工作温度 Ta -40~100 储存温度 Tstg -40~125供电电压 Vs 10 Vac 湿度范围 RH 0~100 %RH 焊接时间@T=260 t 10S特征参数(Ta=25,@10KHz,除非特别标定) 特征参数符号 Min Typ Max 单位湿度测量范围 RH 1 99 5供电电压 Vs 5 10 V标称电容@55%RH C 177 180 183 pF 温度效应 Tcc 0.04 pF/平均灵敏度(33%~75%RH)C/%RH0.34pF/%RH漏电流 Ix 1 nA恢复时间@150小时结露 tr 10 s迟滞 +/-1.5 %长时间稳定性 0.5 %RH/yr 反应时间 ta 5 S曲线精度10%~90% +/-2 %RH可以按要求提供详细的说明书特征曲线HS1101/HS1100典型输出曲线所得标定数据是通过CETIAT 实验室的NIST标准而来工作频率10KHzTa=25多项式的反应方程式RH in%RH频率补偿本说明书里的电容测量都是在10KHz 条件下测的但是传感器并没有限制必须工作在5K~100KHz可以用以下的公式做校正:极性测量时为了达到更好的互换性回路中需要把传感器的第2脚接地这脚已经标记在传感头的背面的标签上焊接说明参考应用注意事项HPC007 V A线性电压输出回路内部电路方块图5~99%RH典型温度影响+0.1%RH/10~60电压输出典型参数@VCC=5V25RH 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V out - 1.41 1.65 1.89 2.12 2.36 2.60 2.83 3.07 3.31 3.55频率输出回路注释此电路为典型的555非稳态电路HS1101/HS1100作为电容变量接在555的TRIG 与THRES 两引脚上引脚7用作电阻R4的短路等量电容HS1101/HS1100通过R2与R4充电到门限电压约0.67Vcc 通过R2放电到触发电平约0.33Vcc 然后R4通过引脚7短路到地传感器由不同的电阻R4与R2充放电其工作循环可以描述如下T high =C@%RH*(R2+R4)*ln2 T low =C@%RH*R2*ln2F=1/(T high +T low )=1/(C@%RH*(R4+2*R2)*ln2) 输出循环周期=T high *F=R2/(R4+2*R2)为了使循环时间降低50%则与R2相比R4 应该非常小但是不要低于最小值电阻R3是为了短路保护555必须为CMOS.注释555电路的非平衡电阻R1是做内部温度补偿目的是为了引入温度效应使它与HS1101/HS1100的温度效应相匹配R1必须象所有的R-C 时钟电阻的要求一样1%的精度最大的温度效应应该小于100ppm 由于不同型号的555的内部温度补偿有所不同R1的值必须与特定的芯片相匹配为了保证在55%RH 的典型湿度值为6660Hz R2也需要做稍许修正如下表555 R1R2 TLC555 909K576TS555 100nF 电容 523 7555 1732K 549 LMC555 1238562频率输出典型参数REFERENCE POINT AT 6660Hz FOR 55%RH/25RH 010 20 30 40 50 60 70 80 90 100Fr 7351 7224 7100 6976 6853 6728 6600 6468 6330 6186 6033555为典型的CMOS 类型TLC555RH 百分比相对湿度F 频率Hz多项式的反应方程式测量误差与寄生电容曲线应该特别注意减小输出寄生电容寄生电容会在电路上与传感器并联造成输出漂移合理安装HS1101/HS1100经鉴定可以承受符合MIL STD 750规定的所有的焊接如焊接温度与可焊性高温高湿环境下的寿命@93%RH/60 : 1000Hours波峰焊260 + 45去离子水洗低湿储存寿命@RH<10%/23: 1000Hours机械冲击 1500g 5blows3direction 环境温度下浸入水中或处于80环境下时间 160Hours 震动震动F=100-2000Hz固定F=35Hz可以抵抗75000ppm的酸气如含氮化合物硫化物氯乙恒定加速度永久标志醇ESD 静电人体或机械方式可以抵抗一些家用器具汽车及消耗器具产生的化学物质有盐气体MIL STD 750 / Method 1041 / 96 Hours温度循环-40/+70所有的数据是从三批不同传感器实验所得每批45个传感器可以按要求提供更详细的数据封装形式。

基于HS1101 的湿度传感器及其变送器的设计

基于HS1101 的湿度传感器及其变送器的设计
1 引言
湿度传感器是根据某种物质从其周围空气中吸收水分后引起的物理或化学性
质的变化，从而获得该物质的吸水量和周围空气的湿度。

湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片涂覆感湿
材料形成感湿膜。

空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数
发生很大的变化，从而制成湿敏元件。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，由于它具有灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便
于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。

但电阻
对温度的敏感因而限制了器件在较大温度范围内的应用，因而电容湿度传感器
越来越受到重视。

2 湿敏元件及变送器芯片特性
目前，生产湿敏电容的主要厂家是法国Humirel 公司。

它生产的HS1101 测量范围是0%～100%RH，电容量由162PF 变到200PF，其误差不大于±2%RH;响应时间小于5S;湿度系数为0.34PF/℃;年漂移量0.5%RH/年，长期稳定。

图1 为HS1101 湿敏电容的湿度-电容响应曲线。

湿度变送器采用了美国BB 公司生产的XTR105 芯片，该变送器具有以下特点：
a 工作范围宽;
b 测量精度高;
c 电路简单;
d 可靠性好，使用寿命长;
e 抗干扰能力强;。

基于HS1101温度检测电路设计

基于湿度传感器HS1101的温度检测电路设计随着社会信息科学的发展，控制理论和电子技术也在不断更新，基于微控制器的高度智能化测控技术逐步成为现实。

其中以单片机为核心实现数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到了广泛的应用。

室内湿度测控由于其重要性的日益突出，技术也越来越成熟。

本文主要讨论基于AT89S51单片机的以HS1101作为前端湿敏元件的室内湿度检测系统。

本系统采用层次化、模块化设计，以HS1101湿敏芯片的传感器作为测量的器件，所得到的数据经过NE555振荡电路处理后，通过ADC0809模数转换器件接入到AT89S51单片机，以单片机为核心对数据进行记录、存储、处理和报警。

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；三是对单片机及其跟PC机进行通信的接口进行电路及软件系统的设计。

本系统的设计还处于理论阶段，是在论证了各种方案和搜集了各种的资料后提出的一种切实可行的室内湿度监测系统。

本系统完全满足一般小实验室的湿度测控系统的要求，实现了对室内湿度状况的全面、实时和长期的监测，也实现了室内湿度检测的自动化智能化。

关键词： AT89S51；HS1101；AD转换器；RS-232；传感器目录第一章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 实验室湿度测控的意义 (1)1.3 实验室湿度测控的现状与发展 (2)1.3.1 传统的分立式湿度测量 (2)1.3.2 模拟集成湿度传感器测量 (2)1.3.3 智能湿度传感器测量 (2)1.4 本课题的设计方案 (3)第二章湿度测量电路设计 (4)2.1 传感器的认识 (4)2.1.1 传感器的静态特性 (4)2.1.2 传感器的动态特性 (5)2.2 湿度传感器的选择 (6)2.2.1 湿度及其表示方法 (6)2.2.2 湿度传感器HS1101 (6)2.3 湿度测量电路 (8)2.3.1 NE555时基电路 (8)2.3.2 基于555振荡电路的湿度测量电路设计 (9)第三章核心电路的设计 (10)3.1 ADC0809模数转换器 (10)3.1.1 ADC0809应用简介 (10)3.1.2 测湿电路与单片机连接 (11)3.1.3 湿度误差补偿插值法子程序 (12)3.2 单片机电路的设计 (13)3.2.1 MCS-51单片机 (13)3.2.2 AT89S51单片机 (13)3.2.3 时钟晶振电路和复位电路 (14)3.3 总体电路系统 (15)3.3.1 LED报警设计 (15)3.3.2 系统总设计 (16)3.4 电路PCB版图设计 (18)第四章单片机与PC间的串行通讯 (20)4.1 RS-232-C接口 (20)4.2 单片机和PC通信连接 (20)4.3 简单软件设计 (23)4.3.1 下位机软件设计 (23)4.3.2 上位机程序设计 (24)第五章结论 (25)参考文献 (26)致谢....................................... 错误！未定义书签。

hs1101的基本应用原理

HS1101的基本应用原理1. 介绍HS1101是一种湿度传感器，能够用于测量周围环境的湿度。

它采用一种特殊的传感器结构，利用电容原理来测量湿度，并将其转化为电信号输出。

2. 原理HS1101的工作原理基于电容变化的测量。

它由两个电板组成，其中一个电板是由普通电子材料构成的，另一个电板则是由高分子材料（通常是聚酰亚胺）构成的。

这两个电板之间形成了一个电容，当周围环境的湿度改变时，高分子材料的含水量也会发生变化，从而导致电容的变化。

3. 工作原理详解当空气中的湿度上升时，高分子材料会吸收水分，导致之间的电容增加。

反之，当空气中的湿度降低时，高分子材料会释放水分，导致之间的电容减小。

因此，通过测量电容的变化，我们可以间接测量空气中的湿度。

4. 电路连接HS1101可以通过与微处理器或其他电子设备连接来实现湿度的测量。

一般情况下，它需要连接到一个模数转换器（ADC）或其他类型的电路，将电容变化转化为可测量的电压。

5. 注意事项在使用HS1101时，需要注意以下几个方面：•温度影响：HS1101的湿度测量结果可能会受到温度的影响。

因此，在进行湿度测量时，需要同时测量温度，并对结果进行校正。

•电源电压：HS1101通常需要与某种电源电压连接，以提供工作所需的电能。

因此，在使用HS1101时，需要确保供电电源的电压稳定，以保证准确的测量结果。

•电路保护：由于HS1101是一种比较敏感的传感器，其电路对静电和其他电磁干扰较为敏感。

因此，在使用过程中，需要注意对其进行适当的保护，以防止干扰影响测量结果。

6. 应用领域HS1101的基本应用领域包括但不限于以下几个方面：•气象观测：HS1101可以用于测量空气中的湿度，成为气象观测的重要工具之一。

•温湿度监测：HS1101可以与其他温度传感器结合使用，实现对环境中温湿度的同时监测。

•农业控制：HS1101可以应用于农业领域，用于监测土壤湿度，以便控制灌溉水量。

•家居自动化：HS1101可以用于家居自动化系统中，实现湿度的监测和控制。

高分子湿敏电容传感器hs1101的原理及应用

高分子湿敏电容传感器hs1101的原理及应用高分子湿敏电容传感器HS1101是一种能够测量环境湿度的电子器件。

它使用高分子材料制成，具有特殊的敏感性，可以测量空气中的
湿度并将其转化为电信号输出。

在许多应用场合中，HS1101传感器是
非常有用的，例如环境监测、工业控制和人体健康监测等。

HS1101传感器的原理基于吸附高分子材料所固有的特性。

当传感
器的感测元件接收到环境中的水分分子后，高分子材料开始吸收这些
水分分子并膨胀，导致感测元件变化，从而导致电容值发生变化，该
变化可被传感器测量并输出。

该传感器具有许多应用领域。

在环境监测领域中，HS1101传感器
可用于测量空气中的湿度，以确定空气中的水蒸气含量。

在医疗和健
康监测领域中，该传感器可用于监测患者呼吸时口腔和喉咙的湿度。

在工业控制领域中，则常用于监测工业生产过程中的相对湿度，以确
保产品质量。

使用该传感器时需要注意一些细节。

首先，传感器的敏感元件必
须被保持在合适的温度和湿度之下，以确保传感器的准确性和可靠性。

其次，传感器对电路干扰和噪声敏感，因此需要保证传感器电路的输
入端稳定。

最后，传感器需要定期校准，以保证传感器输出的准确性。

总之，高分子湿敏电容传感器HS1101是一款非常可靠和实用的传
感器。

它可以用于许多不同领域的应用，例如环境监测、工业控制和
医疗健康监测。

然而，在使用传感器时应注意细节和保持传感器的准确性，以确保其准确性和可靠性。

基于HS1101的湿度测量系统的教学课题设计

基于HS1101的湿度测量系统的教学课题设计汪小会【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】This paper introduces the design of the digital display hygrometer by utilizing humidity sensor HS1101 , A/D converters,microcontrollerAT89S51,and other electronic components. The structure and operating principle of the entire circuit is analyzed and calculated. The nonlinear rellation with the physical parameters capacity of HS1101 and humidity are discussed. It makes the system measurement more accurately. The curriculum integrates the knowledge of electronic technology courses,which enhance students'theoretical knowledge of integrated appli-cation level.%本文采用湿度传感器HS1101、A/D转换器和单片机AT89S51等电子元器件，设计了一款数字显示湿度测量计。

文中对整个电路的结构和工作原理进行了分析和计算，并对HS1101特征物理参数电容量与湿度的非线性关系作了数据处理，使系统测量精度大大提高。

课题综合了电子技术系列课程知识，提高了学生的理论知识综合应用水平。

【总页数】4页(P52-54,95)【作者】汪小会【作者单位】解放军电子工程学院，安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TP206【相关文献】1.基于ZigBee技术的多点温湿度测量系统的设计 [J], 莫芸熙; 秦月2.基于WiFi智能小车的远程温湿度测量系统 [J], 刘静琦;阮煜婕;吴胜;时飞;周振虎;刘静波3.基于AT89S51高精度温度测量系统教学课题设计 [J], 汪小会4.基于湿敏电容HS1101的环境湿度传感器RHS01的设计 [J], 冷芳;裴洲奇5.基于STM32单片机的温湿度测量系统设计 [J], 任静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

关于湿度传感器HS1101的设计

关于湿度传感器HS1101的设计本课题的设计方案本课题所设计的系统有三个原则：1、操作维护方便，为了利于系统的推广，在设计时应该充分采用操作内置或简化的方法，以尽量减少对操作人员专用知识的要求，也便于进行维修。

2、可靠性，本系统所有的环节中，都应该有着可靠性的思想，从选用可靠性高的元器件；供电电源采用抗干扰措施；进行多向滤波等作为出发点。

3、性价比，本课题所设计的系统的核心是单片机，它本身有着多个优势，要使得系统能够广泛地应用，在充分考虑可靠性的同时，尽可能降低成本，提高系统的性价比。

本文将从以下几个方面展开工作：一是确定测湿电路的设计方案；二是进行单片机核心电路的设计；三是对单片机及通信接口进行简单的概述；四是对所有的工作进行总结。

本次课题的设计系统的示意图如图1-1。

图1-1：系统示意图湿度传感器HS1101是基于独特工艺设计的电容元件，这些相对湿度传感器可以大批量生产。

可以应用于办公室自动化，车厢内空气质量控制，家电，工业控制系统等。

它有以下几个显著的特点：1.全互换性，在标准环境下不需校正2.长时间饱和下快速脱湿3.可以自动化焊接，包括波峰或水浸4.高可靠性与长时间稳定性5.专利的固态聚合物结构6.可用于线性电压或频率输出回路7.快速反应时间HS1101的简单物照图如图2-1[5]。

图2-1：HS1101实物照相对湿度在0%～100%RH范围内；电容量由162pF变到200pF,其误差不大于 2%RH；响应时间小于5s；温度系统为0.04pF/℃。

可见其精度是较高的。

其湿度－电容响应曲线如图2-2：20 40 60 80 100相对湿度%图2-2：HS1101湿度－电容响应曲线HS1101的一些常用参数如表2-1：表2-1：HS1101常用参数a) 湿度测量电路HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。

涉及如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号时，常用两种方法:一是将HS1101置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D 转换为数字信号;另一种是将HS1101置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。

湿度传感器设计

1、设计目的：本课程设计主要针对电子信息工程专业课程体系设置的要求，安排的一种综合性的课程设计，进行包括光、机、电系统的设计、计算、仿真、编程、调试等多个环节的综合能力培养。

2、设计方案：在元器件的选择上，选取DS18B20数字式温度传感器和HS1101湿敏电容作为温、湿度信号的采集传感器。

选取1602液晶显示屏显示温、湿度值。

DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字式温度传感器，可直接将其测得的温度值传入单片机，再通过LCD进行显示。

而HS1101湿敏电容是将空气的湿度值转化为该湿敏电容的电容值，电容值随湿度值的增大而增大，将该湿敏电容置于555振荡电路中，电容值的变化可转为与之成反比的电压频率信号的变化，并可以直接送入单片机。

采用温度传感器DS18B20与电容式湿敏传感器HS1101的系统结构框图如图2.1所示。

图2.1 采用温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101的系统结构框图2.1温度传感器的选择方案1:单总线数字式温度传感器DS18B20,无需外部器件,可通过数据线供电,零待机功耗,测温范围-55℃—125℃,温度以9-12位数字量读出.方案2：采用AD590温度传感器，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。

M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。

AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏，使用可靠。

它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。

作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力，AD590的测量信号可远传百余米,但是还需加入A/D转换，才可连接单片机。

综合比较方案1与方案2，方案1更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。

2.2湿度传感器的选择方案1：采用HOS-201湿敏传感器。

HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器，它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ，测量湿度范围为0～100%RH，工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）时为1MΩ。

基于STH11温湿度传感器的湿度计设计

课程设计报告书课程名称：《传感器原理及应用》课程设计题目:基于SHT11温湿度传感器的湿度计设计系（院）：电子工程学院测控系学期：2014-2015-1基于STH11温湿度传感器的湿度计设计一、设计目的（1）能较全面地巩固和应用“传感器及检测技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。

（2）通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。

进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。

（3）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。

（4）培养书写综合设计报告的能力。

二、具体设计要求（1）本实验设计的温湿度计能完成多种环境中的温度、湿度测量；（2）根据系统要求，选择合适的传感器，本实验所选用传感器为SHT11温湿度传感器；（3）设计传感器测量电路；（4）选择单片机的品种、型号，设计单片机的外围测量电路；（5）计算有关的电路参数，有条件的情况下，根据实验室现有设备进行实验数据的测取，明确测量电路输出与被测非电量的关系；（6）画出系统电路图；三、总体实现原理和方案设计3.1 国内外发展现状及文献综述：温湿度的测量在仓储管理、生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中被广泛应用，传统的模拟式湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽人意。

SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基于COMSensTM技术的新型温湿度传感器。

该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来，从而发挥出它们强大的优势互补作用。

3.2 本系统的实现原理、总体方案设计采用湿度和温度测量，即用一个温湿度传感器SHT11实现。

温湿度传感器SHT11将湿度测量、温度测量、信号变换、A/D转换等功能集合到一个芯片上，该芯片包含一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这个两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该信号首先进入微弱信号放大器进行信号放大，然后进入一个14位的A/D转换器，最后经过二线串行数字接口输出数字信号，采用数码管显示所测湿度。

电容式湿度传感器HS1101介绍及应用电路

电容式湿度传感器HS1101介绍及应用电路Post By：2009-3-12 10:31:26此主题相关图片如下hs1101.jpg：HS1101湿度传感器采用专利设计的固态聚合物结构，具有响应时间快、高可靠性和长期稳定性特点，不需要校准的完全互换性。

HS1101湿度传感器在电路中等效于一个电容器C x，其电容随所测空气的湿度增大而增大，在相对湿度为0%-100%RH的范围内，电容的容量由160pF变化到200pF，其误差不大于±2%RH，响应时间小于5s，温度系数为0.04pF/℃。

此主题相关图片如下hs1101-61mcu.jpg：如图2所示，将该湿敏电容C x置于555振荡电路之中，将电容的变化转换为与之成反比的电压频率信号，该频率信号可以直接被微控器采集。

振荡电路的两个暂稳态输出频率变化的方波信号(图3中U4的3脚输出)的高电平时间为此主题相关图片如下11.gif：输出低电平时间为此主题相关图片如下12.gif：因此输出方波信号的周期为此主题相关图片如下13.gif：即此主题相关图片如下14.gif：HS1101湿度测量电路及程序Post By：2009-3-12 10:35:23温度检测采用HS1101型温度传感器，HS1101是HUMIREL公司生产的变容式相对湿度传感器，采用独特的工艺设计。

HS1101测量湿度采用将HS1101置于555振荡电路中，将电容值的变化砖换成电压频率信号，可以直接被微处理器采集。

设计的电路如图1所示。

此主题相关图片如下hs1101-0903110.jpg：图1 湿度测量电路555芯片外接电阻R57，R58与HS1101，构成对HS1101的充电回路。

7端通过芯片内部的晶体管对地短路实现对HS1101的放电回路，并将引脚2，6端相连引入到片内比较器，构成一个多谐波振荡器，其中，R57相对于R58必须非常的小，但决不能低于一个最小值。

R51是防止短路的保护电阻。

HS1101电容式湿度传感器及其应用

HS1101 电容式湿度传感器及其应用杨艳谢鹏飞 (04电气) 王硕南(04通信)摘要本文介绍了一种新型的电容式湿度传感器的湿敏特性及其测量显示仪表的工作原理、电路组成与优良性能。

关键词:湿度 HS1101 测量引言测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物质从其周围的空气中吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。

电容式、电阻式和湿涨式湿敏元件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。

方案论证与选择HS1101 电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。

如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号,常用两种方法:一是将该湿敏电容置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中,所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、另一种是将该湿敏电容置于555 振荡电路中,将电容值的变化转为与之再A/ D 转换为数字信号;呈反比的电压频率信号,可直接被计算机所采集。

因为考虑到整流、放大和A/D 转换环节有一定误差，且没有相关器件，所以本设计采用第二种方法。

一、HS1101的特点不需校准的完全互换性,高可靠性和长期稳定性,快速响应时间,专利设计的固态聚合物结构,有顶端接触(HS1100) 和侧面接触( HS1101) 两种封装产品,适用于线性电压输出和频率输出两种电路,适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。

图1 为湿敏电容工作的温、湿度范围。

图2 为湿度- 电容响应曲线。

图1 HS1101湿敏电容工作的温湿度范围1图2 HS1101湿敏电容的湿度,电容响应曲线相对湿度在0 %, 100 %RH 范围内; 电容量由162 p F 变到200 p F ,其误差不大于?2 %RH;响应时间小于5 s ;温度系数为0. 04 p F/ ?。

可见精度是较高的。

二、湿度测量电路本设计采用第二种方法，频率输出的555 测量振荡电路如图3 所示。