湿敏电容HS1101
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。
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。
温湿度传感器产品说明书
特点：湿敏电阻（湿敏传感器）是在导电半导体陶瓷基片上涂履一层高分子感湿膜，与空气中相对湿度变化导致电阻值系数变化原理。
应用于数字式温湿度表、电子温湿度计、加湿机、抽湿机、空调、气象测量场合。
优点：具有良好的灵敏感应特性、防水性、稳定性、高精度、低飘移，工业级，可替代日本韩国等同类进口产品。
SHR01-313K特点：湿敏电阻（湿敏传感器）是在导电半导体陶瓷基片上涂履一层高分子感湿膜，与空气中相对湿度变化导致电阻值系数变化原理。
应用于数字式温湿度表、电子温湿度计、加湿机、抽湿机、空调、气象测量场合。
优点：具有良好的灵敏感应特性、防水性、稳定性、高精度、低飘移，工业级，可替代日本韩国等同类进口产品。
特点：湿敏电阻（湿敏传感器）是在导电半导体陶瓷基片上涂履一层高分子感湿膜，与空气中相对湿度变化导致电阻值系数变化原理。
应用于数字式温湿度表、电子温湿度计、加湿机、抽湿机、空调、气象测量场合。
优点：具有良好的灵敏感应特性、防水性、稳定性、高精度、低飘移，高性价比，可替代日本神荣、北陆、韩国等同类进口产品。
SHR02-313K特点：湿敏电阻（湿敏传感器）是在导电半导体陶瓷基片上涂履一层高分子感湿膜，与空气中相对湿度变化导致电阻值系数变化原理。
应用于数字式温湿度表、电子温湿度计、加湿机、抽湿机、空调、气象测量场合。
优点：具有良好的灵敏感应特性、防水性、稳定性、高精度、低飘移，高性价比，可替代日本神荣、北陆、韩国进口等同类产品。
特点：湿敏电阻（湿敏传感器）是在导电半导体陶瓷基片上涂履一层高分子感湿膜，与空气中相对湿度变化导致电阻值系数变化原理。
应用于数字式温湿度表、电子温湿度计、加湿机、抽湿机、空调、气象测量场合。
优点：具有良好的灵敏感应特性、防水性、稳定性、高精度、低飘移，高性价比，可替代日本神荣、北陆、韩国进口等同类产品。
特点：电容式温湿度模块是将湿度传感器非线性电阻值转换为线性电压信号输出，体积小，使用方便，精度高。
CHS1101湿敏电容说明书
电容型湿度传感器规格书CAPACITIVE HUMIDITY SENSOR SPECIFICATIONS型号： CHS1101 /（CHS1101LF ）产品名称湿敏电容 广州西博臣 科技有限公司 发行日期 2020年4月1日 批准：李玉林版本1 2020年4月1日 审核：植新明 版本2型号CHS1101（常温型） CHS1101LF （高温型）编制：植国明版本3一、原理&简述DESCRIPTIONCHS1101/（CHS1101LF）型电容型湿敏元件基于平行板电容器原理，空气中水分子浓度的影响敏感材料的介电常数，因而元件的电容值随在相对湿度的变化而变化，即△C∝λ*△%RH ，其中λ为常数，通过测量电容的变化（△C）即可检测空气中相对湿度的变化（△%RH）。
本产品采用独特的固态聚合物敏感材料，及薄膜微电子工艺，具有灵敏度高，品质因素好，响应迅速，测量范围宽等特点。
基座及器件基板采用耐腐蚀，耐高温的金属材料，元件表面涂覆具有专利的纳米保护层，可有效地提高产品的耐高温，耐高湿，耐灰尘，抗污染能力强，可用于各类对性能，批量，价格等有要求的工业，民用的相对湿度测量的使用场所。
二、特性FEATURESi、可完全互换（全量程在误差±3%RH范围内，可直接互换，无需再次标定）ii、脱湿迅速（在经过长期凝露状态下，可迅速恢复）iii、适合各类电子自动焊接制程（可应用于波峰焊，SMT再流焊，耐水洗工艺）*iv、高可靠性及长期稳定性v、适合线性电压或频率输出，易于数据处理及计算vi、响应迅速vii、适合各类环境湿度测量系统，兼容进口产品备注：* 按技术指引，在规定的温度范围及条件下进行焊接及清洗三、应用APPLICATIONS※除湿机、加湿机、冷藏柜，中央空调等制冷及干燥行业※冰箱，洗衣机，干衣机，微波炉，烤箱，红酒柜等家电设备※复印机，打印机等办公设备及场所※工业过程控制（气体含水量，湿度检测，露点检测等）※温湿度计，环境，气象，农业等行业四、技术参数 Specifications4.1 最大额定值 Maximum Rating (在ta=25℃下，或指定条件下）参数符号 数值 单位 使用温度 CHS1101CHS1101LFTa-40--100 -40--140 ℃储存温度 CHS1101 CHS1101LFTs-40-100 -40-140℃ 供电电压 Vs 10 Vac 湿度测量范围 RH 0-100% %RH 焊接时间@260℃t10s极限使用范围 Operating Range* 元件使用在(-40-140°C)时，需在高温下标定，型号为CHS1101LF ，器件外壳为黑色，外壳为耐高温材料。
湿敏电容HS1101
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 5blows 3direction
97.5%RH
-10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Stray capacitance (pF)
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
公司：深圳市新世联科技有限公司 手机：18070430980（郑）
Polynomial response
测量误差与寄生电容曲线
Error in %RH
10
8
6 12%RH
4 33%RH
2
0
55%RH
-2
-4
75.5%RH
-6
Nominal Capacitance : 180pF
Nominal Humidity : 55%RH
-8
Frequency Range : 0kHz to 25kHz
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
3.5 TO 12 V
接在 555 的 TRIG 与 THRES 两引脚上 引脚 7 用作电阻 R4 的短
R2 576K
R4 49.9K
路
Q3
毕业设计(论文)-温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计
兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-2班姓名学号指导教师（职称）（教授）日期摘要随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。
随着单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。
本文介绍了一种以AT89S52单片机为控制核心的测控仪，主要是为了对蔬菜大棚内的温湿度，以及二氧化碳浓度进行有效、可靠地检测与控制而设计的。
该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。
关键词:二氧化碳浓度蔬菜大棚测控仪温湿度检测自动化程度性能要求AbstractWith the rapid increase of the awning vegetables, people on its performance requirements also more and more high, especially in order to increase the production efficiency, to shed the automation degree of demand more and more is also high. With the single chip microcomputer and various kinds of electronic device performance to price ratio increased quickly, make such a request possible. This paper introduces a kind of AT89S52 SCM in as control core and control the device, mainly is for vegetables in the trellis of temperature and humidity, and carbon dioxide concentration is effective and reliable to detect and control and of the design. The measurement and control instrument has high accuracy, easy to use and low cost and stable and reliable, and other characteristics, so has certain application prospect. Keywords: carbon dioxide concentration measurement instrument testing temperature and humidity awning vegetables automation degree of performance requirements1.概述课题名称：温度、湿度、二氧化碳浓度测控仪的设计课题内容性质：工程设计课题来源性质：教师收集的结合生产实际的课题目前，在仓库、图书馆、蔬菜大棚等许多场合需要温度、湿度、二氧化碳浓度的控制。
电容的测量报告
湿度电容测量的设计10级电子信息工程（2)班20101305060 宋楠楠摘要：本方案采用MSP430单片机作为主控，利用DDS芯片AD9851、运放电路，设计了一个输出幅度2V±0.1V（Vpp）、频率100kHz的正弦信号作为标准输入信号，输入到被测的湿敏电容网络，经过I-V转换电路后，通过有效值转换芯片AD637和24位高精度A/D转换芯片AD7799测量输出电压值，换算成电容值，最后根据电容与湿度的转换关系的到相应的湿度值。
关键字：MSP430 AD9851 湿敏电容 AD637 AD7799一、实验原理电容是一个比较敏感的物理量，两极板介电常数、距离的改变等都可以影响电容的大小。
湿敏电容就是根据空气中的水蒸气吸附与感湿材料后，元件的介电常数发生很大的变化从而引起电容的改变制成的湿敏元件，它具有灵敏度高、产品交换性好、响应速度快、湿度滞后量小、易于制造、容易实现集成、可以在较大湿度范围内应用等优点，所以湿度的测量就可以等效为对电容的测量。
电容的测量方法很多，本实验采用本方案采用数字测量方法。
以MSP430单片机作为主控器件，利用DDS芯片AD9851、运放电路，设计了一个输出幅度2V±0.1V（Vpp）、频率100kHz的正弦信号作为标准输入信号，输入到被测的湿敏电容网络，由于出来的是相位和幅度改变的交流电流信号，而进入AD的信号需要是直流电压信号，所以要经过I-V转换电路以及交直流转化电路将交流电流信号转换成直流电压信号，再进入高精度A/D转换电路测量输出电压值，换算成电容值，最后根据电容与湿度的转换关系的到相应的湿度值。
二、方案选择1、湿敏电容的选择目前，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/%RH;年漂移量0.5%RH/年，长期稳定。
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。
HTF3223温湿度传感器模块
型号：HTF3223类型：温湿度传感器温度湿度传感器——频率输出湿度模块HTF3223：用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。
由于它是线性的频率输出湿度检测模块，因此可以直接与微处理器相接。
一、湿度传感器HTF3223简介用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。
由于它是线性的频率输出湿度检测模块，因此可以直接与微处理器相接。
二、湿度传感器HTF3223主要特性1、采用专利电容HS1101设计制造2、宽量程：10~95%RH，稳定，比例线性的频率输出3、精度±5%RH，工作温度范围–40~80℃4、可选的10KΩ+/-3% NTC温度传感器5、温度特性好6、高可靠性与长时间稳定性7、低成本三、湿度传感器HTF3223典型应用温湿度仪表家电行业OA设备HS1101:是基于独特工艺设计的电容元件，专利的固态聚合物结构;。
高精度2%；极好的线性输出；。
1--99%RH湿度量程；-40到100摄氏度的温度工作范围；。
响应时间5秒；湿度输出受温度影响极小；。
5VDC供电，0～20%RH典型输出1～1.6VDC。
精度：±2%RH（1～20%RH范围）。
相对于同类产品价格极低。
适合用于低湿及露点测量需要的场合，如干燥箱、电缆充气设备中干燥气体湿。
防腐蚀性气体；常温使用无需温度补偿；无需校准；。
电容与湿度变化0.34pf/%RH;典型值180pf@55%RH;长期稳定性及可靠性，年漂移量0.5%RH/年HS1101LF为宽温度工作范围：-60---140度且为环保型产品，符合欧美标准HTF3223:用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。
低成本的数字显示湿度测量仪的设计
化范围为 :
U′ 3. 52 o = Uo Π
= ( 1. 424 ～ 1. 776) Π 3. 52 = ( 404 ～ 504) mV
因此我们的调试步骤为 : (1) 调节基准电压 : 调 R P1 使 IC1 的 U REF + 端电压
图2 由 CC7556 构成的 ( C2U) 变换器电路
Fig. 2 Circuit of converter by CC7556
A2 的触发端 VI ,由于 Cx 即为容量随湿度的变化而变
变化 。法国 Humirel 公司生产的湿敏电容器 HS1100Π
HS1101 具有以下优点
[4 ]
:
化的湿敏电容器 ,因此 ,变换器从单稳态触发器输出的 单一脉冲信号的信号的脉冲宽度为 : 5 t o = R2 Cx ln3 ≈ R2 Cx ×1. 1 = 1. 1 ×10 Cx ( 1) 当 Cx 以 pF 为单位时 ,脉冲信号的占空比为 :
RH =
Pv Pw
[1 ,2 ]
图 1 HS1100Π HS1101 的容量2湿度响应曲线
Fig. 1 Capacitance vs humidity curve of HS1100Π HS1101
3 电容2电压( C2U ) 变换器
为便于测量 ,须将电容的容量的变化转换为电压 的输出 ,完成这种功能的电路称为电容2电压 ( C2U ) 变 换器 。本次设计的变换器电路如图 2 所示 ,其中 A1 和
时 , Cx 则从 162pF 线性增大到 202pF , 按照 ( 2 ) 式 , 可 以得到 :
q2 = 35. 6 % ～ 44. 4 %
温湿度测量系统--基于单片机和温度传感器DS18B20、HS1101是电容式空气湿度传感器
摘要此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。
温度传感器DS18B20是单线式，体积超小，硬件开消超低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强的理想单片机温度传感器，可实时根据指令给出温度数据，可读性高。
HS1101是电容式空气湿度传感器，在不同的湿度环境下呈现出不同的电容值，0%～100%RH湿度范围内，电容从162PF变化到200PF，误差误差为2%RH。
可见其精度非常高，为了反映出其电容的变化，本系统采用555多谐震荡电路产生不同的频率，用于检测湿度。
单片机采集到两个传感器给出的数据进行处理与计算，得出当前的温度与湿度并送给液晶屏显示。
本系统具有可读性高，稳定性高，反应速度快，测量值准确的特点。
关键词：温湿度测量系统精度高速度快体积小Abstract: The temperature and humidity measurement system is based on singleline type temperature sensor DS18B20, capacitive moisture sensorSCM STC89C52 for temperature humidity measurement and respectively by LCD display. The line 1602 Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao ultra-low, strong anti-jamming capability, high precision, additional features strong ideal single-chip microcomputer temperature sensor, real-time temperature data, depending on the directive given readable. HS1101 is capacitive sensor, air humidity in different humidity presents different capacitance, 0% ~ 100% RH humidity, within the scope of capacitance change to 200PF, from 162PF error for 2% RH error. e can see its precision is very high, in order to reflect the capacitance change, the system USES the 555 more harmonic concussion circuits produce different frequency, which is used to detect humidity. SCM acquisition to two sensor gives data processing and calculated, the current temperature and humidity and give the display on the LCD panel. This system has a readable, high stability, reaction speed, measured values exact characteristic.Keywords: temperature and humidity measurement system high precision speed small volume目录1.设计要求 (3)2. 方案设计及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2系统主要单元的选择与论证 (3)2.2.1单片机控制模块的选择论证 (3)2.2.2温度湿度检测模块的选择与论证 (3)2.2.3显示模块的选择与论证 (3)2.3 系统组成 (4)3. 理论分析及计算 (4)3.1 (4)3.2..........................................................................................错误！未定义书签。
数字温湿度计—测量电路设计
1绪论1.1 本课题国内外发展现状随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，仓库的温度和湿度自动监测控制方面的研究有了明显的进展。
美国、日本的仓库监测设施近20年来发展很快，他们结合本国条件做出了具有创新特色的成就，其中仓库环境调控技术均有较高水平，但其监控设备价格昂贵。
我国近年引进了多达16个国家和地区的仓库环境控制系统，对吸收国外先进经验、推动仓库温度湿度自动检测产生了积极的作用，但多因能耗过大，造价高，品种未能配套，未能达到很好的效果。
中国的仓库环境综合控制系统必须走适合中国国情的发展道路，在引进、消化、吸收国内外先进技术和科学管理的基础上，进行总结提高、集成创新、超前示范，既开发适宜我国经济发展水平，又能满足不同气候条件，接近或达到世界先进水平的智能化仓库监测系统。
在专用品种、综合配套技术、贮运营销上，应该研制具有中国知识产权的产品和技术。
随着现代科技的发展，电子计算机已用于控制仓库环境。
控制系统由中央控制装置、终端控制设备、传感器等组成。
先编制出仓库存放粮食最优环境条件的管理程序表，存储于电子计算机的记忆装置中，电子计算机根据程序表确认、修正各仓库的参数，并给终端控制系统指令。
终端控制设备向中央控制装置输送检测信息，根据中央控制装置的指令输出控制信号，使电器机械设备执行动作，实现粮食仓库的环境调节。
该种系统可以达到自动控制降温、除湿、通风。
根据需要，通过键盘将信息输入中央管理室，根据情况可随时调节仓库温度。
1.2 选题背景及意义温度和湿度的测量和控制是许多行业的重要工作目标之一，不论是粮食仓库、中药材仓库，还是图书保存，都需要有规定的温度和湿度，然而温度和湿度却是最不易保障的指标，针对这一情况，研制可靠且实用的温度和湿度检测与控制系统就显得非常重要。
]4[随着工业的发展，需要对温湿度控制的场合越来越多。
对粮仓而言，温湿度的高低对粮食的质量影响很大，温湿度过高会使粮食变质，湿度过大会使霉菌和害虫滋生。
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。
湿度传感器HS1101
湿度传感器HS1101摘要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AbstractWith the social development of information science, control theory and electronic technology has been updated too, based on the micro-controller, the technology of highly intelligent micro-controller monitoring has gradually become a reality. Among them, single-chip digital controller as the core because of their small size, low cost, powerful, simple and widely used. Indoor humidity measurement and controlling has been growing importance because of the prominent and the more and more mature technology. This article focused on a single chip AT89S51 based HS1101 humidity sensor as a front-end indoor humidity detection system.The system has a hierarchical, modular design, and uses HS1101 humidity sensor chip as a measurement device. The data obtained after treatment NE555 oscillator circuit through the ADC0809 AD converter connecting to the AT89S51 micro-controller, a single machine as the core of the data record, storage, processing and alarm. In this paper, the main job of the design is the following points: First, to discuss the overall design and program so to select the appropriate system; Second, design and selection of the sensor, A / D converter, and a single-chip; third is a Micro Controller Unit to communicate with the PC interface and software systems for circuit design.The design of the system is still in the theoretical stage, and it is to demonstrate a variety of programs and collected information on the various proposed a practical indoor humidity monitoring systems. Satisfy the system of small laboratory humidity measurement and control system requirements, the indoor humidity has been to achieve the status of a comprehensive, real-time and long-term monitoring, and also make the indoor humidity intelligent and automated testing to come true.Keywords: AT89S51; HS1101; AD converter; RS-232; sensor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)2.3.1NE555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)3.1.1ADC0809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 (11)3.2 单片机电路的设计 (12)3.2.1MCS-51单片机 (12)3.2.2AT89S51单片机 (13)3.2.3时钟晶振电路和复位电路 (13)3.3 总体电路系统 (14)3.3.1LED报警设计 (14)3.3.2系统总设计 (15)3.4 电路PCB版图设计 (17)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 (22)4.3.1下位机软件设计 (22)4.3.2上位机程序设计 (23)第五章结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)第一章前言1.1概述湿度，被定义为表示大气干燥程度的物理量。
湿敏电容桥式电路
湿敏电容桥式电路
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。
其具体工作原理如下：
- 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、再A/D转换为数字信号。
- 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呈反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。
仓库温湿度的监测系统----毕业设计
第一章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库治理质量的重要指标。
它直截了当碍事到储躲物资的使用寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行，首要咨询题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
但传统的方法是用与湿度表、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、往湿和落温等工作。
这种人工测试方法费时吃力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量正确的温湿度测量仪。
1．2设计过程及工艺要求一、全然功能~检测温度、湿度~显示温度、湿度~过限报警二、要紧技术参数~温度检测范围：-30℃-+50℃~测量精度：±℃~湿度检测范围：10%-100%RH~检测精度：±1%RH~显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示~报警方式：三极管驱动的蜂喊音报警第二章方案的比立和论证当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号明白得输进通道，由计算机拾取必要的输进信息。
关于测量系统而言，如何正确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对操纵条件的监察也是不可缺少的环节。
传感器是实现测量与操纵的首要环节，是测控系统的要害部件，要是没有传感器对原始被测信号进行正确可靠的捕捉和转换，一切正确的测量和操纵都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和操纵，几乎要紧依靠各种传感器来检测和操纵生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最正确状态，从而保证生产的高效率和高质量。
2.1温度传感器的选择方案一：采纳热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其要紧的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。
铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高周密测温和温度标准。
农业温室大棚温湿度检测系统设计
图 2 温度传感器模块原理图
HS1101 湿度检测模块湿度检测的工作原理为 HS1101 湿
度检测传感器与 555 多谐振荡器相连由于湿敏电容随湿度而
改变电容值进而影响输出频率，最后计算频率数转换来实现。
在 555 定时器 CV 脚 TＲ 脚之间使用 HS1101 作为一个可变电
容接入，DC 引 脚 的 作 用 是 使 电 阻 Ｒ2 造 成 短 路，可 变 电 容
与之成反比例的频率信号。湿度传感器模块原理图如图 3 所
示。具体的湿度测量转换输出则由单片机的两个定时器来完
成。定时器 T1 实现频率的计数功能。定时器 T0 实现计时功
能。每隔 1s 对 NE555 输出的频率进行一次采集再由定时器 T1
对频率进行计数，频率经过确定范围计算出相应的湿度值。
图 1 系统框图 DS18B20 实现对温度检测的原理是用两个晶振受温度的 影响而改变振荡频率，当高温振荡器进行工作时，计数门打开， 高温振荡器所产生的频率送入减法计数器 2 进行减操作，同时 低温振荡器工作，将所产生的频率信号送入计数门对频率进行
关键词： STC89C52; 温度传感器 DS18B20; HS1101 湿敏元件; 555 定时器
温度和湿度的检测是研究发展温室大棚的重要因素，作物 的一切生命活动直接受其影响，温湿度的不适应造成作物的低 产，铸成了大量的损失。［1］ 所 以 提 高 温 室 大 棚 内 的 温 度 湿 度 监 测刻不容缓。在传统的温室大棚温湿度检测中很大程度上依 赖使用人工使用湿度试纸，湿度计等传统仪器测量，检测结果 受外界环境干扰，人为的测量方式不正确，仪器精密度不高等 因素的影响而造成了误差，并且如此还会造成各种资源的大量 浪费。［2］因此设计一种价格合理，操作便捷，且检测精度较高的 温湿度检测仪是十分重要的。
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符号
Min
RH
1
Vs
C
177
Tcc
C/%RH Ix
tr
ta
Typ
Max
单位
99
5
5
10
V
180
183
pF
0.04
pF/
0.34
pF/%RH
1
nA
10
s
+/-1.5
%
0.5
%RH/yr
5
S
+/-2
%RH
可以按要求提供详细的说明书
公司：深圳市新世联科技有限公司 手机：18070430980（郑）
特征曲线
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
Polynomial response
测量误差与寄生电容曲线
Error in %RH
10
8
6 12%RH
4 33%RH
2
0
55%RH
-2
-4
75.5%RH
-6
Nominal Capacitance : 180pF
Nominal Humidity : 55%RH
-8
Frequency Range : 0kHz to 25kHz
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 5blows 3direction
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
Dimension Min (mm) Max (mm)
A
9.00
9.30
B
8.00
8.50
C
3.50
3.90
D
12.00
14.00
E
0.40
0.50
G
45° BCS
H
0.70
1.10
J
0.70
最大参数值
Ta=25 除非特别标定
参数
符号
工作温度
Ta
储存温度
Tstg
供电电压
Vs
湿度范围
RH
焊接时间@T=260
t
参数值 -40~100 -40~125
10 0~100
10
单位
Vac %RH
S
HS1100 Top opening
HS1101 Side opening
特征参数
(Ta=25 ,@10KHz,除非特别标定) 特征参数 湿度测量范围 供电电压 标称电容@55%RH 温度效应 平均灵敏度(33%~75%RH) 漏电流 恢复时间@150 小时结露 迟滞 长时间稳定性 反应时间 曲线精度 10%~90%
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
4 R
Thigh=C@%RH*(R2+R4)*ln2
R1
909K
HS11XX
180p @ 55% RH
Tlow=C@%RH*R2*ln2 F=1/(Thigh+Tlow)=1/(C@%RH*(R4+2*R2)*ln2) 输出循环周期=Thigh*F=R2/(R4+2*R2)
GND
为了使循环时间降低 50% 则与 R2 相比 R4 应该非常小 但是
BILL OF MATERIAL AVAILABLE ON REQUEST
0.90
K
4.83
5.33
L
0.4 BCS
Dimension Min (mm) Max (mm)
A
9.70
10.20
B
5.70
6.20
C
0.40
0.60
D
12.00
14.00
E
0.40
0.50
G
45° BCS
H
0.70
1.10
J
0.70
0.90
K
4.83
5.33
公司：深圳市新世联科技有限公司 手机：18070430980（郑）
Gain
典型温度影响 +0.1%RH/ 10~60
电压输出典型参数 @VCC=5V 25
RH
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Vout
-
1.41 1.65 1.89 2.12 2.36 2.60 2.83 3.07 3.31 3.55
公司：深圳市新世联科技有限公司 手机：18070430980（郑）
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
3.5 TO 12 V
接在 555 的 TRIG 与 THRES 两引脚上 引脚 7 用作电阻 R4 的短
R2 576K
R4 49.9K
路
Q3
R3 1K
Fout
IC1 DC 7
2 TR
TLC555
5 CV TH 6
POINT AT 6660Hz FOR 55%RH/25
RH
0
1050
60
70
80
90
100
Fr
7351 7224 7100 6976 6853 6728 6600 6468 6330 6186 6033
555 为典型的 CMOS 类型 TLC555 RH 百分比相对湿度 F 频率 Hz
Calibration data are traceable to NIST standards through CETIAT laboratory
工作频率 10KHz Ta=25
测量频率影响
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
HUMIREL 湿度传感器 HS1101/HS1100
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
注释
不要低于最小值 电阻 R3 是为了短路保护 555 必须为 CMOS
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
97.5%RH
-10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Stray capacitance (pF)
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
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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 VA 线性电压输出回路 内部电路方块图
Reference Oscillator Sensor Oscillator
L.P. Filter
Vout 5~99%RH
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
R1
TLC555
909K
TS555
100nF 电容
7555
1732K
LMC555
1238
频率输出典型参数 REFERENCE
R2 576 523 549 562