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以仪表级精准度的系统监视器测量相对湿度
凌力尔特混合讯号应用

【作者: Leo Chen】2013年04月30日 星期二

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温度是最常被测量的物理参数,而且传感器选择随着准确度要求、耐用性、成本以及与所测量介质兼容性的不同而不同。价格便宜的 NPN 晶体管非常适用于要求一次性传感器或那些需要大量传感器的应用。在用于系统监视器应用时,LTC2991这类监控组件可用来测量大型电路板上的电源电压、电流和温度。当用价值一美分的 MMBT3904 晶体管作为温度传感器时,该组件还能提供 ±1°C 的准确度,从而使其非常适用于多种仪表应用。


干湿计:它并不像名字那么高深吓人

干湿计 (Psychrometer)是一类湿度表,是一种测量相对湿度的装置。干湿计采用两个温度计,一个干 (干球),而另一个则用浸透蒸馏水的布覆盖温度计 (湿球)。可用风扇或者靠摆动干湿计 (如同“悬挂式湿度计”一样) 使空气经过两个温度计。然后,根据干球和湿球温度,用配有湿度计算图的查找表计算湿度。或者,也有一些方程可用来计算湿度。以下方程就可用来测试该电路。


WET = 湿球摄氏温度


DRY = 干球摄氏温度


P = 压力 (单位为 kPa)



图一 : 显示了基于 LTC2991 的干湿计。两个晶体管连接到适当的 LTC2991 输入时,提供湿球和干球温度读数。
图一 : 显示了基于 LTC2991 的干湿计。两个晶体管连接到适当的 LTC2991 输入时,提供湿球和干球温度读数。

上述方程包括大气压力变量,这里该变量的值透过 Novasensor NPP301-100 气压传感器确定,透过为差动输入而配置的信道 X 测量该传感器。在 100kPa 气压时 (海平面压力大约为 101.325kPa),满标度输出为每伏激励电压 20mV。


LTC2991 还可测量自身的电源电压 (在这个电路中,该电压就是用来激励压力传感器的电源轨)。因此,很容易从压力传感器计算成比例的结果,从而消除了激励电压造成的误差。



图二 : 最坏情况下的误差
图二 : 最坏情况下的误差

误差预算

用 LTC2991 进行远程温度测量可保证提供 ±1°C 的准确度。图 2 显示了在最坏情况下 0.7°C 误差所导致的指示湿度误差,以及显示了在最坏情况下 0.7°C 误差与来自压力传感器的最坏情况误差总合所导致的指示湿度误差。这个误差范围处于干湿计方程本身的准确度范围之内。如果需要更高的准确度,则可能需要编制一个配有湿度计算图的查找表。


图三 : LTC2991 展示电路板 (DC1785A) 的软件还包括一个湿度读数计算程序作为小礼物,该软件就在凌力尔特 QuikEval? 软件套件中。
图三 : LTC2991 展示电路板 (DC1785A) 的软件还包括一个湿度读数计算程序作为小礼物,该软件就在凌力尔特 QuikEval? 软件套件中。

试试这个吧!

LTC2991 展示电路板 (DC1785A) 的软件还附带一个湿度读数计算程序作为小礼物,该软件就包含于凌力尔特 QuikEval 软件套件中。


展示电路板须按照图 1 所示连接。简单地在 DC1785A 软件的安装目录中增加一个名为 “ tester.txt” 的档,便可获取读数。这个档的内容无关紧要。在软件激活时,信息“Test mode enabled (测试模式已启动)”应该显示在状态栏中,Humidity (湿度) 选项会出现在 Tools (工具) 菜单中。然后,可以将湿度读数与相对准确度级别类似的传感器 (例如: 薄膜电阻和电容) 进行比较。


(本文由Linear美商凌力尔特提供)


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