关于湿度测量的讨论
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关于湿度测量的讨论
在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一，但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素（大气压强、温度）的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。
一、湿度定义在计量法中规定，湿度定义为物象状态的量。
日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中（通常为空气中）所含水蒸气量（水蒸气压）与其空气相同情况下饱和水蒸气量（饱和水蒸气压）的百分比。
湿度很久以前就与生活存在着密切的关系，但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量或体积）等等。
二、湿度测量方法湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。
但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。
常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。
① 双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。
露点和相对湿度
露点的原始定义一般说来是：湿度一定压力一定的被测量气体被降温，当降到一个特定的温度时出现结露现象，此时这个特定温度就是这个压力条件下的露点温度。所以才出现了从原始定义出发测量露点的镜面式露点仪，GE的测量镜面采用铂铑合金。 相对湿度是被测量气体的水蒸气分压与相同压力、温度条件下净水表面饱和水蒸气分压的比值。范围0-100% 单位RH，无量纲单位。 露点的测量环境要根据测量仪器的不同而定，镜面式露点仪一般要求流量，基本都为0.25升/分钟至5升/分钟之间，流量过大或过小都将导致测量不准确。探头式的在线露点仪也要求流量条件，它的流量性质准确的称为流速，不同压力下流速允许范围因传感器不同而异。GE的金基三氧化二铝传感器有许多种，种种不同，根据测量条件内置针阀式采样器的可测量更大压力气体的露点，MMY35典型的流速允许为 1bar 基本是常压了，可达50米/秒。但在10bar压力条件下，只有5米/秒的最大流速。 相对湿度基本没碰到过有什么要求，一般常见的是在相对湿度含量很低的情况下用露点表示，或者直接用含水PPM表示，因为你不能用小数点以后几个零的数字来表示，那样没有意义。高温下也一般已经不存在相对湿度的概念，因为水已经被完全汽化，根本不存在含水量的概念（高压下例外）。无论是高温还是高温高压下，现在的相对湿度传感器基本都是通过采样气体测量常温湿度，然后反推得出的。 结论：如果空气相对湿度达到100%RH，那么此时的空气温度就是露点温度，这个结果不难得出。 而且现在的计量单位，从一级到二级站基本都已经将镜面露点仪作为相对湿度的最高标准。 什么是相对湿度？ 在相同温度下，空气中水汽含量与饱和水汽含量之间的比例。 详细解释：压力为P，温度为T的湿空气的相对湿度是指给定的湿空气中，水汽的摩尔分数怀同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，用百分数表示。相对湿度是两个压强值之比: %RH = 100 x p/ps 在这里p 是周围环境中水蒸汽的实际部分压强值；ps是周围环境中水的饱合压强值. 相对湿度传感器通常是在标准室温情况下校准的（高于0度），相应的，通常认为这种传感器可以指示在所有温度条件下的相对湿度(包括在低于0度的情况).
测量平差知识点
1、测量学的研究内容：测定和测设。 2、测定：将地面上客观存在的物体通过测量的手段将其测成数据或图形。 3、测设：就是将测量的手段标定在地面上。 4、水准面：静止的水面。 5、大地水准面：水准面与静止的平均海水面相重合的闭合水准面。 6、铅垂线：重力方向线，是测量工作的基准线。 7、地球椭球面是测量工作的基准面。 8、地物：地面上人造或天然固定的物体：地貌：地面高低起伏形态。 9、测量上常用坐标系：天文、大地、高斯平面直角、独立平面直角。 10、绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。相对高程：某点到任意水准面的距离。 11、高差：地面上两点之间高程差。 12、半径为10km范围内面积为320km2之内可以用水平面代替水准面时距离产生的误差可忽略不计；测距范围的100km2时，用平面代替水准面时对角度的影响可忽略不计；在高程测量中即使很短的距离也不可忽略。 13、测量工作的原则：a由整体到局部、由控制到碎部；b步步检核。14、测量的基本工作：测角、量边、测高程。15、测绘的基本工作：确定地面点的基本位置。 16、施工测量包括：建筑物施工放样、建筑物变形监测、工程竣工测量。 17、高程测量：测量地面上各点高程的工作。18、水准测量的实质：测量地面上两点之间的高差，是利用水准仪所提供的一条水平视线来实现的。19、高差计算方法：高差法、仪高法。 20、水准仪按构造可分为：微倾式、自动安平、数字水准仪，及水准尺和尺垫。 21、DS3构造：望远镜、水准器，基座。22、水准仪轴线之间的几何条件：a圆水准器轴平行于竖轴b十字丝横丝垂直于竖丝c水准管轴平行于视准轴。23、尺垫的作用：减少水准尺下沉和标志转点。24、水准尺的使用：粗平、瞄准、精平、读数。 24、水准点的分类：永久性和临时性。25、测站的检核方法：双面尺法和双仪高法。 26、水准路线检核方法：闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线、水准网。 27、误差：仪器误差，观测误差、外界条件的影响。 28、角度测量：水平角和竖直角测量。29、经纬仪：光学和电子经纬仪。 30、DJ6：基座、水平度盘、照准部（望远镜、竖直度盘、水准管、读数显微镜） 31、经纬仪的使用步骤：对中、整平、瞄准、读数。32、水平角测量方法：测回法，方向观测法。33、距离测量常用的方法：钢尺直接、视距法、电磁波、卫星测距。 34、钢尺量距的误差：定线、尺长、温度测定、钢尺倾斜、拉力不均、钢尺对准、读数。 35、视距测量：利用望远镜内的视距装置配合视距尺根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离高差的方法。 36、全站仪功能：角度测量、距离测量、坐标及高程测量、特殊测量功能。 37、直线定向：选择一个标准方向再根据直线与标志方向之间的关系确定该直线方向。 38、测量常用的标准方向线：真子午线、磁子午线、坐标纵轴方向。 39、误差来源：测量仪器、观测者、外界环境条件。 40、测量误差的种类：粗差、系统误差、偶然误差。 41、系统误差：在相同条件下，在某量进行的一系列观测中，数值大小和正负符号固定不变，或按一定规律变化的误差。 42、偶然误差：在相同条件下，在某量进行的一系列观测中，单个误差的出现没有一定的规律性，其数值的大小和符号都不固定，表现出偶然性，但大量的误差却具有一定统计规律。 43、偶然误差的特性：a在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定限度，即偶然误差是有界的；b绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会大；c绝对值相等的正负误差出现的个数大致相等；d偶然误差的算术平均值随着观测次数的无限增加趋与零。 44、控制测量：在一定区域内为地形测图和工程测量建立控制网，所进行的测量工作。
环境湿度基本常识(附常温下的饱和湿度表)
湿度的基本概念 空气中含有一定量的水蒸气，来自江河湖海和土壤水分的不断蒸发。空气中的水蒸气含量越多，就越潮湿，反之就越干燥。空气中的干燥和潮湿程度，就叫空气的湿度。空气的湿度通常有以下几个概念： 1．绝对湿度(absolute humidity) 单位体积内的空气中，实际所含的水蒸气量，称为空气的绝对湿度。用密度单位“g/m3”表示。如lm3的空气中含有10.8g水蒸气，绝对湿度就是10.8g/m3。某温度下的绝对湿度，也可以用水汽压强单位毫米高水银柱( mmHg)近似地表示。如水汽压强是8mmHg，绝对湿度可近似地表示为8g/m3。湿度与温度和水的蒸发强度有直接的关系，一般温度高，蒸发到空气中的水汽就多，绝对湿度就大，反之就小。绝对湿度与温度成正比。 设空气的水汽密度为ρv，与之相对应的水蒸气分压为Pv，则根据理想气体状态方程有如下关系 ρv=PvM/RT (1)式中，M为水汽的摩尔气体质量；R为摩尔气体常数；T为绝对温度。 2．饱和湿度（saturated humidity）在一定温度下，空气中水蒸气的最大含量，称为饱和湿度。饱和湿度的单位以g/m3表示。在一定的温度下，空气中的水蒸气含量不会无限制地增多。当空气中的水蒸气含量达到最大限度时，空气中的水蒸气量就达到饱和。大气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，大气具有一定的压强，就是通常所说的大气压。水蒸气也具有一定的压强，称为水蒸气分压力。大气压等
于空气的分压力与水蒸气分压力之和。
饱和湿度不是固定不变的，饱和湿度随温度的上升而增大，温度越高，单位体积中所能容纳的水蒸气含量就越多，水汽压就越大，直到达到饱和，此时饱和水汽压也增大到该温度下的最大值，多余的水蒸气就会出现凝结现象。例如：20℃时饱和水汽压为17.12g/m3，30℃时增大到30.04g/m3。饱和湿度与温度成正比。 3．相对湿度（relative humidity）在一定温度下，空气中实际含有的水汽量与同温度下的空气最大水汽量之比的百分数，称为相对湿度。即一定温度下绝对湿度占饱和湿度的百分比数。 相对湿度=绝对湿度／饱和湿度×100% 绝对湿度=饱和湿度×相对湿度 RH=（Pv/Pw）T×100% (2)式中，Pv为空气水蒸气分压；Pw为空气温度T同温时水的饱和水汽压。 相对湿度只表示空气离饱和的程度，不表示空气湿度的绝对大小。例如，温度在10℃、15℃时，若相对湿度均为70%，其绝对湿度是不同的，10°C时绝对湿度是6.45g/m3，15℃时为8. 95g/m3。通常所说的相对湿度小，就表示空气距同温度下的饱和湿度远，空气较干
基于单片机的智能仓库温湿度控制系统
第一章引言 1.1 课题背景 在现代工业现场，随着科技的进步和自动化发展，温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高，特别是在大中型仓库管理系统中，由于温湿度过高或过低引起的仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量，放热引起的温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质，因此仓库必须重视对空气温湿度精确的而又方便的实时监测，长期以来，由于受经济条件限制，我国仓库环境较差，而且管理落后。 仓库管理的重点之一就是要合理布置测温点，经常检查温度变化，以便及时发现储藏物发热点，减少损失。然而，堆积物的热传递又是那样的缓慢，使人感知极差，需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓库内观察温、湿度，不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度，这样不但控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。这种繁重的体力劳动，不仅对人体有极大的伤害，而且不科学、不及时。所以，仓库储藏物虫蛀、霉变的情况时有发生。 我国的储藏物现均集中存放在地方或国家的仓库中。按照国家储藏物保护法，必须定期抽样检查粮食的温、湿度，以确保储藏质量。这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。 本课题即以上述问题为出发点，设计仓库温、湿度监控系统，该系统不仅能采集仓库内的温、湿度值，而且能够迅速做出相应的处理，并将数据及处理结果显示给用户，并储存数据以方便以后的对比研究。 1.2 仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况 近年来，由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展，是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用，因此，仓库温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。 1.2.1 硬件技术 早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法，它是将温度计放入特定的插杆中，根据经验插入仓库的多个测温点，工作人员定期拔出读数，决定采取相应的措施。这种方法由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因，温度检测不仅速度慢而且精度低，抽样不彻底，局部粮食温度过高不易被及时发现，局部粮食发霉变质引起大面积坏掉的情况时有发生。 随着科技的发展，温、湿度检测系统有了很大的改善和提高，系统在布线上采用矩阵式布线技术，简化了数据采集部分的线路；在传感器方面应用了热电偶、半导体等器件；在数据传输方面减少了传输线的根数，采用串行传输方式，他可对仓库的各个测试点进
用露点法测量SF6气体湿度的测试方法详解
一测试原理 使被测气体在恒定压力下，以一定流量流经露点仪测量室中的抛光金属镜面，该镜面的温度可人为地降低并可精确地测量。当气体中的水蒸气随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露（或霜），此时所测得的镜面温度即为露点。用相应的换算式或查表即可得到用体积比表示的湿度。 露点仪可以用不同的方法设计，主要的不同在于金属镜面的性质、冷却镜面的方法、控制镜面温度的方法、测定温度的方法以及检测出露的方法。常见的露点仪可以分为两大类，即目视露点仪和光电露点仪。 目视露点仪通常以金属镜作为冷镜，通过溶剂蒸发手动制冷，利用与冷镜背面相接触的溶剂中的水银温度计或热电偶以测量镜面温度。当温度逐渐下降时，镜面出露，温度上升时又消露，目视观察上述现象，以出露和完全消露时镜面温度的平均值作为露点。该法凭经验操作，人为误差较大，且需要使用制冷剂，不便于现场测量，目前已基本不采用。 光电露点仪通常采用热电效应制冷(也就是半导体制冷，采用多级Peltier)元件串联以获得不同的低温），由光电传感器检测露的生成与消失，并控制热电泵的制冷功率，用紧贴在冷镜下方的铂电阻温度传感器测量温度。在测量室内，由光源照射到冷镜表面的光经反射后，被光电传感器接受并输出电信号到控制回路，驱动热电泵对冷镜制冷。当镜面出露时，由于
漫反射而使光电传感器接受的光强减弱，输出的电信号也相应减弱，此变化经控制回路比较、放大后调节热电泵激励，使其制冷功率减小，镜面温度将上升而消露。 如此反复，最终使镜面温度保持在气体的露点温度上。通过镜面冷凝状态观察镜，可以判断镜面上的冷凝物是液态的露（呈圆或椭圆形）还是固态的霜（呈晶形）。光电露点仪有相当高的准确度和精密度，操作简单方便，获得了广泛的应用。 二一般操作步骤 1)连接好待测设备的取样口和仪器进气口之间的管路，确保所有接头处均无泄漏。 2)调节待测气体流量至规定范围内。由于气体露点与其流量没有直接关系，所以流量不作严格要求，按说明书要求控制在一定范围内即可。 3)对光电露点仪，打开测量开关，仪器即开始自动测量。待观察到镜面上的冷凝物或出露指示器指示已出露；且露点示值稳定后，即可读数。 对目视露点仪，需手动制冷，同时目视观察冷镜表面。当镜面出露时，记下出露温度，同时停止制冷；当温度回升，露完全消失时，记下消露温度。出露温度和消露温度之平均值即为露点。需要注意的是，当镜面温度离露点约5℃时，降温速度应不超过5℃/min。对不知道露点范围的气体，可先进行一次粗测。 三注意事项 1)干扰物质 a同体杂质及油污。绝对不溶于水的固体杂质不会改变气体的露点，但会妨碍对出露的观测。在自动仪器中，对镜面污染如果没有采用补偿装置，在低露点测量时，有时会因镜面上附着固体杂质使测得的露点值偏高，这时需用适当溶剂对镜面人工清洗。为了防止固体杂质的干扰，最好在仪器入口设置不吸附水分的过滤器。 如果被测气体中有油污，应在气体进入测量室前除去。 b以蒸气形式存在的杂质。如果气体中以蒸气形式存在的杂质（如烃类）会先于水蒸气而结露，或者气体中含有能与水共同在镜面上凝结的物质（如甲醇），则必须先采取措施除掉。如果烃类的露点低于水蒸气的露点，则不会影响测定。通常在SF6的测定中，不需考虑蒸气杂质的干扰。 2)冷壁效应 除冷镜外，仪器其余部分和管道的温度应高于气体露点至少2℃，否则水蒸气将在最冷点凝结，从而改变气体样品中的水分含量。
测量平差概要
测量平差概要 一、基本概念 01、极条件的个数等于中点多边形、大地四边形和扇形的总数。 02、在间接平差中，独立未知量的个数等于必要观测数。 03、协方差与权互为倒数。 04、在测量中产生误差是不可避免的，即误差存在于整个观测过程，称为误差公理。 05、在间接平差中，误差方程的个数等于观测值的个数。 06、协因数阵与权阵互为逆阵。 07、偶然误差的四个统计特性是：有界性、聚中性、对称性和抵偿性。 08、圆周条件的个数等于中点多边形的个数。 09、偶然误差服从正态分布。 10、只有包含中点多边形的三角网才会产生圆周角条件。 11、条件平差的法方程个数等于多余观测个数，间接平差的法方程的个数等于必要观测数。 12、描述偶然误差分布常用的三种方法是：列表法、绘图法、密度函数法。 13、同一个量多次不等精度观测值的最或是值等于其加权平均值。 14、应用权倒数传播律时观测值间应误差独立。 15、极限误差是指测量过程中规定的最大允许误差值，通常取测量中误差的3倍作为极限误差。 16、在平地，水准测量的高差中误差与水准路线长度的算术平方根成正比。 17、在水准测量中要求前后视距相等是为了消除i角产生的系统误差。 18、在测角中正倒镜观测是为了消除系统误差。 19、水准网的必要起算数据为1个，独立测角网的必要起算数据为4个。 20、在水准测量中估读尾数不准确产生的误差是偶然误差。 21、独立测角网的条件方程有图形条件、圆周条件和极条件三种类型。 22、定权时单位权中误差可任意给定，它仅起比例常数的作用。 23、测角精度与角度的大小无关。 24、观测值的权通常是没有量纲的。 25、在山地，水准测量的高差中误差与测站数的算术平方根成正比。 26、测角网的必要观测个数等于待定点个数的2倍。
温湿度检测控制系统
1 前言 温度和湿度的检测和控制是许多行业的重要工作之一，不论是货品仓库、生产车间，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。 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中，温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强生产车间温度与湿度的监测工作，但传统的方法过于粗糙，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。目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化，智能化控制方向发展。 对于国外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，现在的对于温湿度研究，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高，等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。 2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT10型智能化温度/温度传感器，体积与火柴头相近。它们不仅能准确测量相对温度，还能测量温度和露点。测量相对温度的围是0～100%，分辨力达0.03%RH，最高精度为±2%RH。测量温度的围是-40℃～
湿度定义
第八章习题 1． 什么是湿度以及大气湿度的分类？ 2． 简述绝对湿度和相对湿度的概念 3． 简述湿度传感器的概念以及分类 4． 什么是湿敏元件的湿滞回线和湿滞回差？ 5． 简述氧化铝薄膜湿敏元件的敏感机理 6． 聚合物湿度传感器与无机湿度传感器各有什么优缺点？ 7． 简要说明一下湿度传感器有哪些制备工艺？ 8. 简述氯化锂湿敏元件敏感机理 第八章习题答案 1.大气中含有水汽的多少，表示大气的干、湿程度，用湿度来表示，也就是说，湿度是表示大气 干湿程度的物理量。 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相对湿度。 V V Μ = 2.绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的质量，其表达式为： ρ 式中：ρ —被测空气的绝对湿度 M V一被测空气中水汽的质量 V —被测空气的体积 相对湿度是气体的绝对湿度(ρV)与在同一温度下，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度(ρW)之比，常表示为％RH．其表达式为 相对湿度= (ρV /ρW)×100%RH 根据道尔顿分压定律，空气中压强P＝Pa十P V(Pa为干空气分压，P V为湿空气气压)和理想状态方程，通过变换．又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (P V /P W)×100% RH；
式中：P V一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。 3.湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比例关系的电量输出的器件式装置。 主要特性参数有： ①湿度量程②感湿特征量③灵敏度④湿度温度系数⑤响应时间⑥湿滞回线和湿滞回差 4.各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这一特性为湿滞现象. 湿滞回线定义：湿滞现象可以用吸湿和脱湿特征曲线所构成的回线来表示，我们称这一回线为湿滞回线。 湿滞回差定义：在湿滞回线上所表示的最大量差值为湿滞回差。 5.该湿敏元件测湿的原理主要是多孔的三氧化二铝薄膜易于吸收空气中的水蒸气，从而改变了其本身的介电常数，这样由三氧化二铝做电介质构成的电容器的电容值，将随空气中水蒸气分压而变化。 测量电容位，即可得出空气的相对湿度。 8. 氯化锂是典型的离子晶体。氯化锂溶液中的Li和Cl是以正、负离子形式存在。即当溶液置于一定湿度环境中，若环境相对湿度高，氯化锂将吸收水分而使其电离程度提高，导电能力增强，从而使氯化锂湿敏元件电阻降低；反之，环境相对湿度变低．氯化锂将释放出部分水分而使其电离程度下降，导电能力下降，其电阻上升；所以用氯化锂湿敏元件可实现对相对湿度的测量。（个人理解，与p310理解角度不同）P310：不挥发盐（加氯化锂）溶解于水，降低了水的蒸气压，同时盐的浓度降低，电阻率增加。(水的蒸气压越低，盐的浓度越低，电阻率越高??相对湿度越小，电阻越高）
湿度测量的基本概念
湿度测量的基本概念 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。 一、湿度定义 在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量或体积）等等。 二、湿度测量方法 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。
温湿度计常见的测量方法总结
温湿度计常见的测量方法总结 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱和盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。金属分析仪用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。 ③露点法是测量湿空气达到饱和时的温度，是热力学的直接结果，准确度高，测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵，常和标准湿度发生器配套使用。 ④干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：金属分析仪即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 ⑤电子式湿度传感器法电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。
基于单片机的温湿度控制系统
\ 基于单片机的温湿度控制系统 一、研究背景 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。 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度检测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。 二、国内外研究现状 （1）温度传感器 智能温度传感器(亦称数字温度传感器)在20世纪90年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE_）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，温度计也越来越智能化。 （2）湿度传感器 湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。现在国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式湿敏元件较为多见，感湿材料种类主要为高分子聚合物，氯化锂和金属氧化物。 三、研究方案 首先明了了设计思路以后，着手硬件电路设计。采用学校统一发放的STC89C52单片机学习板做为课题设计的主控模块。实现围绕着单片机的各个元器件正常工作并且实现所要的功能。温湿度传感器不在使用分开使用。而是采用DHT11数字温湿度一体传感器进型温湿度的测量。一方面在简化了设计流程的同时增加的系统的稳定性；另一方面为降低了设计的成本消耗。借鉴前人经验，传感器使用方法，用字符液晶显示可实现系统设计。主要内容有： ⑴学习强化单片机知识 ⑵掌握智能温湿度检测系统，提出硬件电路设计方案 ⑶画出原理图
温湿度检测系统的设计与实现
无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间：2017.6.26—2017.7.14
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：软件工程
目录 第1章绪论 0 1.1系统的开发背景 0 1.2开发工具 0 第2章需求分析 (1) 2.1调研情况 (1) 2.2 模块划分 (1) 2.3 系统原理图 (1) 2.4 系统性能需求 (1) 第3章系统概要设计 (2) 3.1系统总体结构设计 (2) 3.2模块的创建 (2) 第4章硬件设计 (3) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (3) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (3) 4.3 LED数码显示模块设计 (3) 4.4 报警模块设计 (4) 4.5 主程序设计 (4) 4.6 LED显示子程序设计 (4) 第5章系统的测试 (6) 5.1 系统安装接线图 (6) 5.2 调试与结果 (6) 第6章总结 (6) 参考文献 (7) 附录程序 (8)
第1章绪论 1.1系统的开发背景 随着科学技术的快速发展，人类社会已取得了巨大进步！在居家生活、工农业生产、环保、气象、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。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场所进行换气、降温和去湿等工作。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，随机性相对较大。随着生产的发展急需一个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，有着智能作用等优点，一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作，自动不间断检测环境温度和湿度。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、精度高，通过显示器显示温湿度信息，并能进行温湿度超限报警的测控产品。 本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统，运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测，该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程，随时通过检测器的显示器进行读数，既方便，又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备，每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成，根据七个发光二极管的正负极连接不同，又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种，选择的数码管不同，程序设计上也有一定的差别。 编程采用Keil C 软件，使用C语音。
相对湿度
在计量法中规定，湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸汽量(水蒸汽压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 二、湿度测量方法 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。 三、绝对湿度和相对湿度、露点 湿度很久以前就与生活存在着密 切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量或体积）等等。 绝对湿度是指每立方米的空气中含有水蒸气的质量。 相对湿度（Relative Humidity，缩写为RH）是指水蒸气在空气中达到饱和的程度，饱和时为100%RH。当绝对湿度不变时温度越高相对湿度越小。当空气中的含水量没有达到饱和状态，实际含水量与饱和含水量的比值就是相对湿度。相对湿度达到100%，水就不会再自然蒸发了。温度不同，饱和水量也不同，温度越高，容纳的水越多，温度降低了，空气中不能容纳原来那麽多的水了就会出现结露。
凝露是当空气湿度达到一定饱和程度时，在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。 湿度是普遍存在的，而凝露只是湿度达到一定程度时的一种特殊现象。 四、相对湿度RH%的计算公式 计算相对湿度可按照下述公式： 其中的符号分别是： ρw –绝对湿度，单位是克/立方米 ρw,max –最高湿度，单位是克/立方米 e –蒸汽压，单位是帕斯卡 E –饱和蒸汽压，单位是帕斯卡 s –比湿，单位是克/千克 S –最高比湿，单位是克/千克 湿空气 大气中的空气总含有水蒸气，通常称为湿空气。在许多工程实际中都要利用湿空气，它所含的水蒸气量虽不多，却显得特别重要。由于水蒸气的性质不同于气体，而有其本身的特殊性，因此本章专题讨论湿空气的基本知识。
电机温度与温升的概念 理解及测量与计算
电机温度与温升的概念理解及测量与 计算 https://www.360docs.net/doc/9517659711.html,/ 2011年06月13日08:36 中国电机网 生意社2011年06月13日讯 电机的发热避免不了的想到了发热程度，涉及到电机发热程度的理论认识是：温升，温升限度、绝缘材料、绝缘结构，耐热等级等。因此，要认识和理解上面几个名词的含义，才能更好地注意和修正电机的 发热程序。 1.温升电机温升温升限度 (1)某一点的温度与参考(或基准)温度之差称温升。也可以称某一点温度与参考温度之差。 (2)什么叫电机温升。电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。 (3)什么叫电机的温升限度。电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极 限，称温升限度。电机温升限度，在国家标准GB755-65中作了明确规定，如附表所示。 在电机中一般都采用温升作为衡量电机发热标志，因为电机的功率是与一定温升相对应的。因此，只有确定了温升限度才能使电机的额定功率获得确切的意义。 2.绝缘材料绝缘结构耐热等级 (1)什么叫绝缘材料。用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。 (2)什么叫绝缘结构。一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。 (3)什么叫耐热等级。表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级耐热等级。耐热等级分为Y级90℃、A级10℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上共七个等级。 从上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。所谓最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。因此，绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。从附表中可以看到，温升限度基本上取决于绝缘材料的等级，但也和温度的测量方法、被测部的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。当周围冷却介质(例如空气)的最高温度确定后，就可根据绝缘材料的最高允许工作温度规定电机部件的温升限度。根据统计我国各地的绝对最高温度一般在35～40℃之间，因此在标准中规定40℃作为冷却介质的最高标准。
湿度测量方法有哪些方面
湿度测量方法有哪些方面 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱和盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。碳硫分析仪用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。 ③露点法是测量湿空气达到饱和时的温度，是热力学的直接结果，准确度高，测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵，常和标准湿度发生器配套使用。 ④干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 ⑤电子式湿度传感器法电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。碳硫分析仪湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。
温度测量的基本知识
一、温度和温标 1.温度 温度是表示物体冷热程度的物理量，自然界中的许多现象都与温度有关，在工农业生产和科学实验中，会遇到大量有关温度测量和控制的问题。 在火电厂中，温度测量对于保证生产过程的安全和经济性有着十分重要的意义。例如，锅炉过热器的温度非常接近过热器钢管的极限耐热温度，如果温度控制不好，会烧坏过热器;在机组启、停过程中，需要严格控制汽轮机汽缸和锅炉汽包壁的温度，如果温度变化太快，汽缸和汽包会由于热应力过大而损坏;又如，蒸汽温度、给水温度、锅炉排烟温度等过高或过低都会使生产效率降低，导致多消耗燃料，而这些都离不开对温度的测量。 温度概念的建立是以热平衡为基础的。例如;将两个冷热程度不同的物体相互接触，它们之间会产生热量交换，热量将从热的物体向冷的物体传递，直到两个物体的冷热程度一致，即达到热平衡为止。对处于热平衡状态的两个物体就称它们的温度相同，而称原来的冷物体温度低，热物体的温度高。从微观上看，温度标志着物质分子热运动的剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈。 2.温标 用来衡量温度高低的标尺叫做温度标尺，简称温标。温标是用数值表示温度的一整套规则，它确定了温度的单位。 温标有其自身的演变和发展过程。早期的温标是依据某些物质的有关特性建立的。例如最早的摄氏温标是建立在利用水银的热胀冷缩性质制成的玻璃管水银温度计的基础上的温标，它规定在标准大气压下纯水的冰点温度为0℃，沸点为100℃，两点间按水银柱高度等分成100份，每份代表且记。类似这样的温标不止一个，它们的共同点是依赖于测温物质的具体性质，使温标具有随意性和局限性。当用同一种温标确定某一温度的数值时，随着测温物质性质的差别(例如成分稍有变动)，则会得到不同的结果。采用不同的温标则结果会更加不一致。 人们需要建立一个不依赖任何物质的具体性质的、客观的温标，并把温标统一起来。热力学温标就是这样的理想温标，它又称为绝对温标。该温标是建立在热力学卡诺循环理论基础上的温标，其理论基础是:高温热源(T1)与低温热源(T2)的温度之比，等于在这两个热源之间运转的卡诺热机吸热量(Q1)与放热量(Q2)绝对值之比，即。可见温度与物质的任何性质均无关系，而只与热量有关。因此，以此为基础的温标就摆脱了对物质性质的依赖，克服了分度的任意性，是一种客观的温标。由热力学温标规定的温度称为热力学温度，并以符号“T” 表示。它定义标准条件下水的三相点(水蒸气、水、冰共存点)的温度值为273.16开尔文，开尔文（简称开）是温度的单位，符号为K，IK相当于水三相点温度的1/273.16。 热力学温标的出现对温标的统一具有十分重要的意义。但由于卡诺循环是理想循循环环，卡诺热机实际上并不存在，因此热力学温标是无法实现的。为此，人类一直在研究、寻求一种既准确、又易行的统一的温标。目前全世界普遍采用的国际温标就是人类经过长期研究、不断发展与修正而成的。国际温标要求具备以下条件: 数值上尽可能接近热力学温度，差值应在当前技术所能达到的准确度极限之内;②复现准确度高，各国均能以很高的准确度复现同样的温标，确保温度量值的统一;③用于复现温标的标准温度计使甩方便、性能稳定。由此可见，满足上述条件的国际温标将是热力学温标的再现，同时又易于实现，因此是性能理想的温标。最早的国际温标是在1927年第七届国际计量大会上决定采用的，以后随着科学技术的发展，先后又对国际温标作了几次重大修正。作修改的原因主要是温标的基本内容发生了变化，具体说是内插仪器(温度计)、固定点和内插公式有改变。1990年前世界各国(包括我国)均采用1968年国际实用温标(代号IPTS-1968)，经多年实践，逐渐发现了它的一系列缺陷，根据第18届国际计量大会及第77届国
仓库温湿度控制系统论文 - 软件专业
交通大学 仓库温湿度控制系统 （硕士论文）内部资料 论文题目：仓库温湿度控制系统学生姓名：梁宋琪 所在学院：软件学院 专业：软件工程 学号： 012555688 指导教师：王家明 完成日期： 2020-6-01
目录 摘要 (2) 1 仓库温湿度控制系统设计任务和性能指标 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 性能指标 (3) 2 系统总体设计 (3) 3 硬件设计 (4) 3.1 单片机最小系统 (4) 3.2 LCD1602显示模块 (5) 3.3 温湿度传感器模块 (6) 3.3.1 SHT10温湿度传感器的介绍 (6) 3.3.2 SHT10与单片机的接口电路 (7) 3.4 报警模块 (7) 3.4 按键模块 (8) 3.4 控制模块 (8) 4 软件设计 (9) 4.1 主程序流程图 (9) 4.2SHT10子程序流程图 (10) 4.3 LCD1602子程序流程图 (10) 4.4 输出控制子程序流程图 (11) 4.5键盘扫描子程序流程图 (11) 5仿真与调试 (12) 5.1 调试环境 (12) 5.2不足与优化 (13) 6 总结 (13) 7 参考文献 (13) 附件1系统仿真图 (14)
摘要 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备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，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。 传统的方法是用湿度表、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、去湿和降温等工作。为解决这种传统温湿度检测主要以人为基础、依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息的模式,避免许多由人为因素造成的重大事故,解决效率低下不利于人才充分利用的问题,让测量更具有科学性,本设计提供了一套更方便和精确度更高的测控系统。 本设计是基于AT89C52单片机的仓库温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，因为它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用。LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量仓库中的温度和湿度，并将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并通过串口向PC端发送信息以及启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度的上下限数值进行修改。经过整机调试，实现了仓库温湿度控制的模拟。