درجة الحرارة والرطوبة متر الرقمية الحديثة ليست مجرد مؤشر بديل ، ولكن مجموعة من أجهزة الاستشعار ، معالجة الإشارات ، والتعويض الرقمية والاتصالات في واحدة من مايكرو نظام ذكي . جوهر هو تحويل درجة الحرارة والرطوبة من البيئة المادية في إشارة رقمية مستقرة وموثوق بها ، والتي يمكن قراءتها مباشرة من خلال سلسلة من التقنيات الدقيقة .

مبدأ الاستشعار : أول تحويل الكميات الفيزيائية

الأداء هو حجر الزاوية في درجة الحرارة والرطوبة الاستشعار المتكاملة رقاقة ، وعادة ما تستخدم بالسعة استشعار الرطوبة فيلم البوليمر مع أشباه الموصلات المقاوم ( مثل PT100 ، الثرمستور ) أو الرقمية استشعار درجة الحرارة ( مثل ds18b20 ) .

قياس الرطوبة : جوهر هو فيلم البوليمر مكثف حساس جزيئات الماء . عندما الرطوبة المحيطة التغييرات ، جزيء الماء كثف / المج على الفيلم ، مما يؤدي إلى تغيير ثابت العزل الكهربائي ، مما يؤدي إلى تغيير السعة . هذا الاختلاف هو ذات الصلة للغاية مع الرطوبة النسبية ( ره ) .

قياس درجة الحرارة : عادة ما تستخدم عالية الدقة قياس درجة الحرارة أشباه الموصلات العنصر . قيمة المقاومة يختلف بانتظام مع درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، البلاتين المقاومة PT100 هو 100 Ω في 0 ℃ ) ، ودرجة الحرارة يمكن أن يكون بدقة reversely استخلاصه من خلال قياس المقاومة .

سلاسل الإشارات الرقمية : A رحلة دقيقة من التناظرية إلى الرقمية

ضعف الإشارات التناظرية ( السعة والمقاومة ) من أجهزة الاستشعار يمكن قراءتها بدقة من خلال تكييف إشارة دقيقة :

تكييف إشارة : أسيك يحول السعة إلى إشارة الجهد و يضخّم ويصفى لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء .

التناظرية إلى المحول الرقمي ( ADC ) : عالية الدقة شركة تطوير العقبة يحول تضخيم الجهد التناظرية إشارة إلى رمز رقمي يمكن معالجتها بواسطة المعالج . هذه هي الخطوة الرئيسية في تحقيق " الرقمية " الناتج .

ذكي الأساسية : خوارزمية التعويض والمعايرة

هذا هو جوهر التقنية لضمان الدقة والاستقرار على المدى الطويل . الإشارات الرقمية الأصلية يتم معالجتها بواسطة خوارزميات معقدة مع المدمج في المعالج :

التعويض درجة الحرارة : الرطوبة الاستشعار خصائص تتأثر بدرجة كبيرة من درجة الحرارة . ولذلك ، من الضروري استخدام دقة قياس درجة الحرارة في وقت واحد ، من خلال المدمج في خوارزمية التعويض ( عادة على أساس البحث عن الجدول أو نموذج رياضي ) في الوقت الحقيقي تصحيح قراءات الرطوبة ، والقضاء على درجة الحرارة تدخل .

غير الخطية تصحيح : الناتج من أجهزة الاستشعار ليست مناسبة العلاقة الخطية بين درجة الحرارة والرطوبة . قبل مغادرة المصنع ، رقاقة معايرة متعددة في درجة حرارة ثابتة والرطوبة مربع ، كتابة معامل التصحيح ( على سبيل المثال ، الجدول أو صيغة المعلمة ) في رقاقة الذاكرة ، وضمان الانتاج الخطي في كامل نطاق القياس .

الاستقرار على المدى الطويل التعويض : بعض أجهزة الاستشعار الذاتي معايرة أو الشيخوخة التعويض خوارزميات مكافحة الانجراف البطيء من أجهزة الاستشعار مع مرور الوقت .

الإخراج والاتصالات : عرض البيانات والتفاعل

بعد تجهيز البيانات النهائية ، من خلال شاشات الكريستال السائل ( LCD ) عرض مرئي . والأهم من ذلك ، واجهة رقمية ( مثل i ² ج ، الصبان ، حافلة واحدة أو معيار الصناعة الناقل Modbus ) يتيح الوصول بسهولة إلى مسجل بيانات ، والمجلس التشريعي ، أو إنترنت الأشياء بوابة لتحقيق نقل البيانات عن بعد ، وتسجيل نظام التكامل .