集成系统设计
MEMS温湿度传感器集成系统包括三个传感器配件部分:处理器芯片、温湿度传感器以及封装结构。其中温湿度传感器对温湿度信号进行测量,处理器将测量数据进行存储与处理。尽管如此,集成CMOS温度传感器并未广泛的应用于医用电子体温计,这主要是因为集成温度传感器的温度测量精度不容易达到医用电子体温计的行业标准。温湿度传感器集成系统使用MEMS铂电阻温度传感器和电容式湿度
传感器探头批发
集成系统设计
MEMS温湿度传感器集成系统包括三个传感器配件部分:处理器芯片、温湿度传感器以及封装结构。其中温湿度传感器对温湿度信号进行测量,处理器将测量数据进行存储与处理。尽管如此,集成CMOS温度传感器并未广泛的应用于医用电子体温计,这主要是因为集成温度传感器的温度测量精度不容易达到医用电子体温计的行业标准。温湿度传感器集成系统使用MEMS铂电阻温度传感器和电容式湿度传感器分别采样待测环境的温湿度。
1)MEMS温度传感器
MEMS微加工工艺制备的薄膜结构铂电阻传感器。由于铂的电阻率较高,灵敏度较好,因此经常作为温度传感器的感温材料。随着人们生活水平的不断提高,汽车的市场需求不断增加,但是由于生产厂家众多,汽车行业的竞争仍然十分残酷。铂电阻温度传感器利用金属铂(PT)的电阻值随温度的变化而变化的物理特性制成温度传感器,在实际测量中,一般将电阻值转换成电压或电流等模拟信号的变化,再将模拟信号转换成数字信号, 后交由微处理器转换成实际的温度值。
2)MEMS湿度传感器采用的湿度传感器为电容湿度传感器。两侧电极构成电容极板,中间的电介质采用湿度敏感材料。由于人类可以利用自身的感官感知外界世界的相关刺激,而传感器也是,将感知到的外界机械刺激传入系统中进行机械检测。外界环境中的相对湿度对应了空气中的水分子的含量,当待测环境中的相对湿度发生变化时,空气中的水汽分子含量也会发生相应的变化。湿度敏感材料吸收水分子后的混合物的介电常数由于空气中的水汽分子含量不同而变化,即混合介质的相对介电常数与待测环境中的相对湿度相对应。
半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧 化物烧结而成,具有负温度系数。薄片状的热敏电阻很适合测量皮肤温度,近年来发展的薄膜型热敏电阻可以做得非常薄,只有十几纳米,用它做测温元件,将有很好的发展前景。(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧 化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。
非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温传感器配件与被测物体互不接触。目前 常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。
温度传感器信号检测
电路和系统调试
首先,使点火开关挡打到OFF处,将环境空气温度的线束连接器断开。使点火开关挡打到OFF处,观测搭铁与低电平的参考电压端子间电阻值是否5欧。就光纤温度传感器来进行一个定义:光纤温度传感器就是运用高分子温敏材料覆盖在我们的光纤外面,但是这个高分子温敏材料必须要与我们光纤的折射率有关。如果高于电阻值的范围,此时,需观测低电平参考电压电路有没有处于开路状态或电阻值过大。如果电路测试是正常的,则及时替换组合仪表。
其次,使点火开关挡打到ON处,被测信号端子与搭铁间的电压变换范围是4.8~5.2伏。如果高于变换范围,需调试信号端子的电压是否短路。如果电路测试是正常的,则及时替换组合仪表。所以不必要考虑热敏所产生的电阻和集成温度,如果适应于电热电耦,就要考虑对铜镍的温度测量范围(0-900)之间。如果变换范围,需观测信号电路有没有处于开路状态或电阻值过大。如果电路测试是正常的,则及时替换组合仪表。
后,将所有的电路测试完毕如为正常,则需调试或替换环境空气温度。
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