使用單片機(jī)和氧化鋯氧傳感器實(shí)現(xiàn)高溫濕度測量儀的設(shè)計(jì)說明

　　以極限電流型氧化鋯氧傳感器為敏感部件，以單片機(jī)Ｃ８０５１Ｆ３３０為核心，開展了高溫環(huán)境下濕度測量儀的研發(fā)工作。其中詳細(xì)介紹了極限電流型氧化鋯氧傳感器測量原理及向濕度測量功能擴(kuò)展的工作機(jī)理，推導(dǎo)了該傳感器極限電流與環(huán)境濕度的理論公式?；谠摴?，以單片機(jī) Ｃ８０５１Ｆ３３０為平臺，結(jié)合有關(guān)傳感器信號檢測、按鍵及 ＬＣＤ顯示等硬件電路和所需軟件的設(shè)計(jì)，完成了環(huán)境溫度可高達(dá)１５０℃以上的高溫濕度測量儀的開發(fā)。同時(shí)，在軟件設(shè)計(jì)中使用了自校驗(yàn)功能及數(shù)字濾波方法對參數(shù) Ｋ 的漂移和噪聲的干擾問題進(jìn)行了處理。

　　在很多行業(yè)中，環(huán)境濕度參數(shù)的測量已經(jīng)成為極其重要的工作內(nèi)容。目前，在低溫環(huán)境下（溫度低于１００℃），已經(jīng)有大量較為成熟的濕度傳感器出現(xiàn)，建立在該濕度傳感器基礎(chǔ)上的大量測量儀表已經(jīng)被廣泛使用。然而 在 紡織、造紙、食 品、鍋 爐、木材干燥等高溫環(huán)境 下 （溫 度 高 于１００℃），上述濕度傳感器及對應(yīng)的測量儀表已不適合，此時(shí)，急需開發(fā)能在高溫環(huán)境進(jìn)行濕度測量的傳感器及對應(yīng)的測量儀表。

　　在很多行業(yè)中，環(huán)境濕度參數(shù)的測量已經(jīng)成為極其重要的工作內(nèi)容。目前，在低溫環(huán)境下（溫度低于１００℃），已經(jīng)有大量較為成熟的濕度傳感器出現(xiàn)，建立在該濕度傳感器基礎(chǔ)上的大量測量儀表已經(jīng)被廣泛使用。然而 在 紡織、造紙、食 品、鍋 爐、木材干燥等高溫環(huán)境 下 （溫 度 高 于１００℃），上述濕度傳感器及對應(yīng)的測量儀表已不適合，此時(shí)，急需開發(fā)能在高溫環(huán)境進(jìn)行濕度測量的傳感器及對應(yīng)的測量儀表。之

　　由于基于高溫固態(tài)電解質(zhì)氧化鋯基礎(chǔ)上的極限電流型氧傳感器可以實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下氧氣濃度的測量，已被大量應(yīng)用在汽車尾氣、鍋爐煙氣等高溫、惡劣環(huán)境中氧氣濃度的測量。為了提高測量精度，人們還研究了高溫共存氣體中水蒸氣對該氧傳感器的影響，發(fā)現(xiàn)了濕度大小與傳感器輸出信號存在一定的關(guān)聯(lián)，這反而為提供了一種高溫濕度的測量方式。介紹了采用商業(yè)的極限電流型氧化鋯氧傳感器實(shí)現(xiàn)高 溫 環(huán) 境 濕 度 的 測 量 方 法，并設(shè)計(jì)了以單片機(jī)Ｃ８０５１Ｆ３３０為核心的高溫濕度測量儀。目前，此 方 面 的 研發(fā)工作還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

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