Форум программистов [Powered by Invision Power Board]

Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > Микроконтроллеры (MCU) и микропроцессоры (MPU) > Датчик влажности воздуха

Автор: cardinal 24.4.2005, 02:53

У меня сейчас есть задачка сделать схемку к одному датчику влажности воздуха. Датчик может менять линейно свою емкость в диапазоне от 216 пФ до 256 пФ (что не слишком много). Он может мерять влажность от 0% до 100% (с шагом в 2%).
Сейчас конечно идея просто менять длину импульса от 555 таймера исходя от емкости датчика. Придумал уже как усилить изменение емкости и добился колебания длины импулься от 108,2 мс до 128,2 мс (то есть 20 мс на 100% - на компере удобно померить и посчитать что к чему). Это пока все была симуляция в workbench'e и возможно еще окажется много подводных камней на практике, но пока я просто решил посоветоваться с вами. Может у кого есть какие мысли на этот счет. Может что в корне по другому сделать, может чего стоит опасаться и т.д. и т.п.
Спасибо!

Автор: PILOT 24.4.2005, 10:33

Тебе нужно собрать преобразователь емкость частота, и мерить именно частоту.
Например так:
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/op/funop_14_2_2.htm

СУВ.

Автор: Sardar 24.4.2005, 12:56

А что делать с частотой дальше(в смысле как мерить)? Задача сделать регулятор влажности воздуха в инкубаторе. Хорошо бы получить ёмкость->напряжение, без потери точности/качества как при "ШИМ" сигнале(555 таймер в методе cardinal'a) с сглаживающим конденсатором. Регулятор управляет скоростью вентилятора над ваночкой с водой.

Автор: PILOT 24.4.2005, 13:48

Если на выходе преобразователя емкость->частота - синусоида (как в моей ссылке), то нужно ставить компаратор с гистерезисом, а после этого нужно задаться вопросм:
А какая скорость опроса датчика нам нужна?
Если скорость не критична, то считаем кол-во импульсов за единицу времени (получаем частоту).
Если нужно очень быстро реагировать на изменение значения измеряемой величины, то считаем время между соседними импульсами (получаем период).
Замечу, что частоты тут будут примерно такие: 250пФ*1кОм(например)=0,00025сек (период) -> 4кГц, так что в случае с контроллером, лучше считать кол-во импульсов за единицу времени, точнее будет (за 250мс, например, а потом двигаем 2 раза влево и получаем частоту).

СУВ.

Автор: Sardar 24.4.2005, 14:16

Цитата(PILOT @ 24.4.2005, 12:48)

то нужно ставить компаратор с гистерезисом

На выходе получим сигнал прямоугольной формы с разной частотой(шириной), чем это отличается от применения 555 таймера?

Сенсор медленный, время ответа 5 минут.

Автор: cardinal 24.4.2005, 14:26

PILOT, а чем хуже мерять время "1"ого импульса? То есть не считать кол-во импульсов за опр. количество времени, а смотреть как долго держиться единичка.

Цитата(PILOT @ 24.4.2005, 11:48)

А какая скорость опроса датчика нам нужна?

Да там сам датчик медленный (да и вообще главное в задаче правильно померить и суметь объяснить почему так), поэтому частота опроса может быть хоть 1Гц. smile

Цитата(PILOT @ 24.4.2005, 11:48)

Замечу, что частоты тут будут примерно такие: 250пФ*1кОм(например)=0,00025сек (период) -> 4кГц

4мГц только, а это уже хрен посчитаешь контроллером... Или я торможу? Поэтому в принципе и склоняюсь к длинному (100мкс) импульсу и измерению времени.

Автор: cardinal 25.4.2005, 23:13

То есть мыслей ни у кого нет? smile

Автор: PILOT 26.4.2005, 00:08

Почти всегда (когда чатоты большие) точнее считать импульсы за единицу времени.
А я ошибся, 4мГц. Но если взять резистор 100к, то будет уже нормально.

СУВ.

Автор: cardinal 26.4.2005, 00:56

Цитата(PILOT @ 25.4.2005, 22:08)

Почти всегда (когда чатоты большие) точнее считать импульсы за единицу времени.

Так поэтому я и хочу сделать длинную единичку и менять ее длину (в зависимости о темкости).

Автор: Dmitron 26.4.2005, 12:55

У колебательного контура стабильность завсегда больше чем у RC-генератора. Повесь параллельно катушку - сделай генератор и частоту меряй.( катушку лучше на кольце)

Автор: Sardar 26.4.2005, 19:19

Препод запретил парится с сенсорами, задача в проге, а не в железе, потому купил сие творение:
http://nl.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=732849&N=401
На прямую подключается к Siemens PLC. Реализованна схема по моему на опампах отсюда:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/182630-da-01-en-feuchtesensor.pdf

Отцу в теплицу что наверное http://www.farnell.com/datasheets/36916.pdf возьму, проще, удобней, скомбинированно с температурным сенсором smile

Автор: cardinal 26.4.2005, 20:33

Цитата(Dmitron @ 26.4.2005, 10:55)

Повесь параллельно катушку - сделай генератор и частоту меряй

Схемку нарисуй плиз. Что-то не очень пока въехал как этот генератор сделать... smile

Остально пока изучаю...

Автор: PILOT 26.4.2005, 20:54

Схемы на 16-ой странице http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/182630-da-01-en-feuchtesensor.pdf

СУВ.

Автор: cardinal 26.4.2005, 21:13

Мне интересно как он катушку параллельно к чему-то подключить хочет...

Автор: PILOT 26.4.2005, 22:24

Этого он и сам не знает smile

СУВ.

Автор: Sardar 27.4.2005, 01:35

Цитата(PILOT @ 26.4.2005, 21:24)

Этого он и сам не знает

[offtop]Злывые вы... smile

[/offtop]

Автор: Dmitron 3.5.2005, 11:13

Чё прицепились? написал человек: Датчик может менять линейно свою емкость в диапазоне от 216 пФ до 256 пФ (что не слишком много). Он может мерять влажность от 0% до 100% (с шагом в 2%).
А в пдфке(http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/182630-da-01-en-feuchtesensor.pdf) написано smile

Reliability (Impedance value
at 25"C, 50% RH). Тама сопротивление по ходу мерять надо, а не ёмкость.

Так что датчик меняет? если ёмкость - можно и трёхточку сделать, если сопротивление- только RС.

Автор: cardinal 3.5.2005, 20:11

Цитата(Dmitron @ 3.5.2005, 09:13)

А в пдфке(http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/182630-da-01-en-feuchtesensor.pdf) написано

В пдфке речь идет о другом сенсоре.

Цитата(Dmitron @ 3.5.2005, 09:13)

Так что датчик меняет?

То что я написал, то и меняет smile

(свою емкость в диапазоне от 216 пФ до 256 пФ (что не слишком много). Он может мерять влажность от 0% до 100%, с шагом в 2%).

Цитата(Dmitron @ 3.5.2005, 09:13)

если ёмкость - можно и трёхточку сделать, если сопротивление- только RС.

По подробней если можно. У меня с русскими выражениями проблемы уже smile

и такие слова, как трехточка мне ничего не говорят. А что ты хочешь с RC делать я вообще пока не понял.

Автор: Dmitron 4.5.2005, 13:57

пдфку выложи. Не понятно: ёмкость линейная, нелинейная, добротность у неё какая, диапазон рабочих напряжений?

Автор: cardinal 4.5.2005, 19:46

http://www.hy-line.de/fileadmin/hy-line/sensorik/hersteller/smartec/dokumente/smt_hs10.pdf

Автор: Dmitron 5.5.2005, 13:11

Не густо.
Итак ёмкость датчика 200..240 пФ при влажности 0..100%,
рекомендуемая рабочая частота:10-100 кГц.
Напряжение - 5 В АС.
Точность - в лучшем случае 2 %.

Методы измерения ёмкости:
1.делаешь мультивибратор на 10..100 кГц из этой ёмкости и резюка этак 50 кОм. И 2 элементах КМОП логики "не". Напряжение питания должно быть стабилизировано линейным стабилизатором.
2. Берёшь точную ёмкость (плёнку или NPO) и делаешь емкостной делитель. подаёшь переменку 10-100 кГц и по падению напряжения на ёмкости определяешь её величину.
3. (по сути то же, что и 1.) - берёшь резюк около 1 МОм и подключаешь к +5В, смотришь компаратором сколько времени нужно, чтобы зарядить до +2,5 В(например). время пропорционально ёмкости. потом разряжаешь и повторяешь.

Для твоего случае лучше 1 метод - проще(точность может быть не очень, но тебе она похоже не нужна) или 3. если в распоряжении есть микроконтроллер. при желании можно сделать мультивибратор на компараторе - параметры будут более повторяемы. и точность в пределах 5%.

Или возьми схему из приведённой в теме пдфке с датчиком-резюком - в генераторе поставь свою ёмкость.

P.S.
Ёмкость точно никто не умеет мерять. Приборы для измерения ёмкости имеют погрешность 1,5%. тем более таких номиналов.

Попробуй найти аппликашки на сайте производителя.

Автор: Alex1984 21.5.2005, 01:33

Можно считать и на высокой частоте, поставив делитель.
Поделить на временные интервалы, и заполнять импульсами.
Делить по 16 импульсов, а остаток потом считывать.
Можно методом задержек.
А формирователь какой угодно.