基于Internet集成一体化干湿球温湿度传感器的研究

摘要

传感器技术在科技发展的今天仍然占有很重要的地位，而智能传感器技术的发展更推动了社会的进步，尤其是温湿度传感器更是对工农业生产有着重要的意义，因此智能传感器成为当前研究的热点。温湿度传感器发展的历史很悠久，同时也出现了很多新型温湿度传感器，测量温湿度方法也有好多种，而干湿球法是应用最广泛的一种方法，它是一种间接的测量方法，其测量的准确性还是被世界所公认，其优点在于此方法是通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在环境温度较高时下测湿不会对传感器造成损坏。
　　 本文重点在干湿球理论的基础上，设计了数据采集系统硬件电路，并且为了保证温湿度测量精度，对硬件电路进行了误差分析。温度传感器采用了精确度较高的铂电阻PT100，在对铂电阻非线性特性分析后，采用软件方法对其进行了误差校正，使得温度精确度达到设计要求。针对干湿球方法中主要误差来源，与传统的《湿度查算表》相比，本文设计了大气爪强采集模块，使得湿度计算更加精确。此外，还设计了直流风扇控制模块、风速采集模块，使得风速恒定，保证了湿度测量的准确性，并且采用MATLAB中的Smilink工具箱对风扇进行了模糊PID控制的仿真，与传统PID控制相比有很好的控制效果。与Internet技术相融合，使传感器在现场级就实现TCP/IP网络协议功能，本文设计了嵌入式网络处理单元，使温湿度传感器能在Internet达到信息共享与发布的功能。通过本文设计与分析，使得传统的传感器更加智能化，对于干湿球原理的温湿度测量研究有着深远的意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1温湿度传感器国内外发展状况

1.2智能传感器国内外发展状况

1.3课题研究的意义及任务

第二章 系统总体硬件设计

2.1干湿球基本原理

2.2系统总体硬件设计

2.3数据采集系统硬件设计

2.4嵌入式网络接入方案设计

2.5嵌入式网络处理单元硬件设计

2.6关键技术分析

2.7本章小结

第三章 基于模糊PID的直流风扇控制系统的建立及仿真

3.1整体控制系统结构

3.2参数可调的PID控制器模型建立

3.3直流风扇模型的建立

3.4仿真系统建立与结果分析

3.5本章小结

第四章 系统软件设计

4.1数据采集系统模块软件设计

4.2嵌入式网络处理单元软件设计

4.3嵌入式网络模块软件调试

4.4提高编程质量

4.5系统测量结果分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文总结

5.2存在不足与展望

参考文献

致谢