基于電化學(xué)傳感器的高溫濕度檢測儀的研究.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)，因此濕度的精確測量具有非常重要的意義。經(jīng)查閱大量文獻，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驗驗證發(fā)現(xiàn)，通過對電化學(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、可以很好地實現(xiàn)對濕度的測量，解決了高溫環(huán)境下普通濕度傳感器不能適用的問題，這也是本文的一大創(chuàng)新點。基于如上論述，本文對極限電流型氧化鋯氧傳感器工作機理及向濕度測量功能擴展的機理展開了全面的研究，在此基礎(chǔ)上采用單片機為核心，研發(fā)出了電化學(xué)型濕度檢測儀，實現(xiàn)了對高低溫領(lǐng)域濕度參數(shù)精確的測量。
　　由于極限電流型氧傳感器的特性會受到環(huán)境因素的影響，并且在操作使用過程中參數(shù)的設(shè)置更改也會影響傳感器的性能，為了避免以上問題對測量精確度造成干

3、擾，使傳感器的性能達到最優(yōu)，本文通過大量的實驗研究了不同的氣體環(huán)境、傳感器加熱時間和I-V轉(zhuǎn)換采樣電阻的阻值等因素對極限電流型氧傳感器輸出特性的影響，為濕度檢測儀的設(shè)計方案中合理的參數(shù)選擇提供了有力的實驗依據(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，有效提高了測量精確度，消除了干擾信號的影響。
　　在電化學(xué)型濕度檢測儀的設(shè)計中，首先以C8051F330單片機為平臺，將氧傳感器輸出的電流信號經(jīng)過I/V信號轉(zhuǎn)換并經(jīng)過