鸡舍湿度检测控制电路 传感器.doc

※※※※※※※※※
※※
※※
※※
※※※※※※※※※
2010级传感器
课程设计

传感器课程设计报告书

课题名称鸡舍湿度检测控制电路姓名学号院、系、部专业指导教师

2013年7月3日PAGE\*MERGEFORMAT8

鸡舍湿度检测控制电路
一、设计目的
学习和掌握传感器在实际生活中的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
二、设计要求
1．选择用MS01-B传感器，设计一个检测鸡舍湿度又能对湿度起到一定控制作用的的装置；
2．环境湿度70％时，湿敏传感器阻值40K欧，湿度增加，电阻减小。；
3．设计完成相应的电路并作相应参数计算；
4.提示：需对交流整流，整流之后流过微安表，通过其读湿度值。
三、硬件电路设计
3.1电路设计结构框图

电路的结构由降压电路，整流电路，湿度控制电路，继电器，加湿器组成。降压电路由变压器降压TF及整流二极管组成。整流电路由整流桥和滤波电容组成。湿度控制电路由差分比例运算电路组成。然后再通过继电器的动作使加湿器启动，使鸡舍的湿度增加，得到适当的湿度，从而达到鸡舍湿度检测控制电路实验的要求和目的。
降压电路
整流电路
湿度控制电路

加湿器启动
继电器

图3-1电路设计结构框图
3.2电源输出电路
变压器TF将220V的交流电压转换成15V的低压，得到的交流低压电经过二极管整流，然后利用整流桥转变为脉动直流电压。得到的新直流电压通过滤波电容C1和C2滤波后，生成无纹波的直流电压。

图3-2降压整流电路
1、变压电路
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。本电源电路由绕组W1、W2进行电压转变。
2、整流电路
经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。电路采用桥式整流电路，经过UR整流。
3、滤波电路
交流电经过整流后得到的是脉动直流，这样的直流电源由于所含交流纹波很大，不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份，让整流后的电压波形变得比较平滑。电路采用电容滤波，利用电容的充放电原理达到滤波的作用。

3.3比较电路
比较电路:是把二个输入信号经行比较，然后选择输出。如果满足>则。
图3-3比较电路

设整流滤波后电压为U。当鸡舍内的湿度≧70％时，则电阻≤40K则有：
其中。
EMBEDEquation.KSEE3\*MERGEFORMAT
。
得出，比较器不工作，发光二极管不会亮，继电器不工作。如图所示我
（图中湿敏传感器阻值为35K欧）：
图3-4
当鸡舍内的湿度=70％时，则电阻EMBEDEquation.KSEE3\*MERGEFORMAT=40K，如图所示（图中湿敏传感器阻值为40K欧）：
图3-5
当湿度<70％时，则电阻EMBEDEquation.KSEE3\*MERGEFORMAT>40K则有：

其中。
。
得出，比较器输出电压，发光二极管发亮，表示继电器KA工作，加湿器启动。如图所示（图中湿敏传感器阻值为45K欧）：

图3-6
3.4MS01-B传感器
鉴别湿敏电阻器的电路图形符号，a为新图形符号，b为旧图形符号。如图所示：

图3-4湿敏电阻器的电路图形符号

硅湿敏电阻器是由硅粉掺人少量金属氧化物烧结而成的，具有电阻值随大气相对湿度变化而变化的特性。湿度发生变化时，湿敏电阻器MSOI-B的电阻发生变化，从而为后面的控制电路提供电压变化。
硅湿敏电阻器具有以下特点:
（1）积小，重量轻，寿命长，成本低，且具有优良的机械强度。
（2）抗水性好。可在相对湿度很大或很小(70%RH-O%RH)的环境中重复使用，在，l0O%RH的水蒸气里可照常工作，甚至短时司内浸大水中也不致完全失效。
（3）抗污染能力强。抗污染能力的好坏直接影响湿敏元件工作可靠性及使用寿命。硅湿敏电阻器的抗污染能力极强，在微量的碱、酸、盐及灰尘空气中可证常工作，不会失效。
（4）阻值变化范围大。在温度为2OC的条件下相对湿度在30%RH-70%RH范围变化时，元件的阻值在数量级范围内变化