基于電化學(xué)傳感器的高溫濕度檢測(cè)儀的研究.pdf

1、在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域，濕度參數(shù)成為極其重要的參數(shù)，因此濕度的精確測(cè)量具有非常重要的意義。經(jīng)查閱大量文獻(xiàn)，在溫度低于100攝氏度的低溫領(lǐng)域，已經(jīng)有大量較為成熟的濕度傳感器出現(xiàn)，使得該領(lǐng)域的濕度測(cè)量技術(shù)也極盡成熟。然而此類濕度傳感器在溫度高于100攝氏度的高溫領(lǐng)域則不再適用。
　　深入的理論研究和大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)電化學(xué)型傳感器——極限電流型氧化鋯氧傳感器一些特定的使用操作，如改變施加在該氧傳感器工作電極上的工作電壓等，

2、可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的測(cè)量，解決了高溫環(huán)境下普通濕度傳感器不能適用的問(wèn)題，這也是本文的一大創(chuàng)新點(diǎn)?；谌缟险撌?，本文對(duì)極限電流型氧化鋯氧傳感器工作機(jī)理及向濕度測(cè)量功能擴(kuò)展的機(jī)理展開(kāi)了全面的研究，在此基礎(chǔ)上采用單片機(jī)為核心，研發(fā)出了電化學(xué)型濕度檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高低溫領(lǐng)域濕度參數(shù)精確的測(cè)量。
　　由于極限電流型氧傳感器的特性會(huì)受到環(huán)境因素的影響，并且在操作使用過(guò)程中參數(shù)的設(shè)置更改也會(huì)影響傳感器的性能，為了避免以上問(wèn)題對(duì)測(cè)量精確度造成干

3、擾，使傳感器的性能達(dá)到最優(yōu)，本文通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究了不同的氣體環(huán)境、傳感器加熱時(shí)間和I-V轉(zhuǎn)換采樣電阻的阻值等因素對(duì)極限電流型氧傳感器輸出特性的影響，為濕度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)方案中合理的參數(shù)選擇提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。數(shù)據(jù)處理方面采用格羅布斯準(zhǔn)則粗大誤差剔除和數(shù)字濾波相結(jié)合，有效提高了測(cè)量精確度，消除了干擾信號(hào)的影響。
　　在電化學(xué)型濕度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)中，首先以C8051F330單片機(jī)為平臺(tái)，將氧傳感器輸出的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)I/V信號(hào)轉(zhuǎn)換并經(jīng)過(guò)