干湿球湿度测量原理及电路
干湿球湿度测量原理及电路
通常的湿度传感器在测量湿度时，往往需要许多复杂的电路设计，有些还需要高频率的交流电供电，测量精度一般也较差（往往在±3%RH之下），同时，精度与温度、湿度的变化也有复杂的影响关系。所以在有些需要高精度测量、湿度传感器需要长时间在高温高湿环境下时，往往是采用干湿球湿度测量的办法，因为一般湿度传感器无法满足更高的精度要求和经受长数据恶劣环境的考验。
干湿球测量原理中，干球温度传感器与普通的温度传感器测量温度完全一模一样，而湿球温度传感器则是一个绑有浸润水的温度传感器，由于水分的蒸发会带走一部分热量，所以湿球传感器的温度要比干球传感器的温度低。
从热力学的有关原理知道：相对湿度与干湿球的关系为：
http://www.bjjl.com.cn/03cp/imgs/wsd3.gif
可以看到，只要分别测出干湿球的温度，则由上面公式可以求出此时的相对湿度。
同时，也从公式知道：湿度测量的精度取决于干湿球的测温精度，如果测温精度有保证的话，就可以得到较高的湿度测量精度。
许多用于军用器材、航空设备等等的精密湿度测量，都采用了这种方法来测量和控制湿度。
电路方案和有关参数
吸取了多次开发的有关情况，选择了自带 10 位A/D转换和电存储器的高性能单片机 PIC
电原理图
http://www.bjjl.com.cn/03cp/imgs/wsd0.gif
原理图说明
原理图中，三路传感器的输入前置电路没有绘制出来，因为单支传感器都使用了一样的传感器，前置放大器也就是非常普通的运算放大器 10 倍放大器。这是因为我们为了保证精度和简化电路结构，三支传感器都使用了 LM35DZ 集成温度传感器，它提供的每 ℃ 10mV的标准输出，给传感器的互换和调试带来极大的方便。即使运算放大器使用 LM358 之类的普通单电源运算放大器，其温度漂移也仅仅为十几 uV/℃,对 LM35DZ 的10mV/℃ 而言，不会有什么影响。所以，此部分电路没有绘制出来。有关 LM35DZ 的应用，可以浏览本网站的相关内容。
我们从电原理图中还可以看出，除单片机之外，没有使用其它块子，就连电存储器也已经包含在单片机内部了。这种单片机还可以进行多次擦除使用，不会象 TOP 型单片机一样只能烧写一次。
用户操作设置控制的方法
原理图上有三只按键，（有一只是并联连接的，不能算 2 只），设定湿度和湿度分别用了一只，另外一只置数按键是共用的。
以湿度双限设定为例：按动一下湿度设定键，湿度显示屏幕的百位数字立即闪烁起来，表示已经进入了湿度湿度状态，这时候，可以按动置数键去修改该闪烁位的数字，从0～9～0 地循环，到你需要的数字时停止按动置数键；再按动一下湿度设定键，闪烁位会自动移到湿度屏幕的十位数字上，也是使用置数键去更改闪烁位的数字...,就这样，当按动了 6 次设定键的时候，就对上限和下限的控制值都设定完成了，此时，需要第 7 次按动一下设定键，退出设定状态而返回正常的测量控制状态，这时候，湿度显示屏幕上面的数字就是测量的结果数字，它会随环境相对湿度的改变而变化。
当湿度测量显示值≤你设定的控制下限时，湿度控制输出下限端口会输出高电平；当湿度测量显示值≥你设定的控制上限值时，湿度控制输出上限端口会输出高电平。利用这两个端口的高低电平，就可以方便地连接被控制的设备，达到湿度自动控制的目的。需要注意：如果控制电路输出端口没有连接三极管放大驱动时，原则上不允许直接使用单片机端口去驱动继电器等设备，以保护单片机不受到损坏。正确的做法是：通过一只 1K～5K 的保护电阻，把单片机控制输出端口与 NPN 小型功率三极管的 B 极连接起来，由三极管的 C 极去驱动继电器，还可以同时兼有不同电压等级的电平转移功能。三极管的 E 极接电路的地线 GND .
温度控制的设定方法：与湿度控制的设定方法一模一样，只是使用温度设定键来配合置数键完成温度双限的控制值设置，屏幕显示也转到温度显示屏幕上了。
设定上下限时，有什么需要注意的地方
设定上下限控制值时，可以先设定上限，也可以先设定下限，随意选择。程序会自动把你设定值中较大的那个数字作为上限，不需要你去分辩。但是，你设置的 2 个数字不允许是相同的，它们至少需要相差 1 个字（
关于湿度测量时的温度参考基准
由于本仪器的湿度测量是仿照了干湿球湿度计的原理而设计的，所以，使用上也需要按照此方法进行使用。把参考温度基准传感器用棉纱布条捆绑后，再把棉纱条放置到常温常压的水中（不能把传感器部分放入水中，只能由棉纱条吸取水份，推荐传感器部分距离水面
还需要注意：参考基准温度的最高值不能大于