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湿敏传感器典型应用电路分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:电路的功能是用电压表显示与湿度对应的电压值。图5-8育秧棚湿度指示器电路①请分析电路结构,将相关内容填写在表5-3对应的单元格中。

湿敏传感器典型应用电路分析

1.环境湿度检测电路

微课 湿敏传感器应用案例

文档 湿敏传感器典型应用电路分析

图5-6所示电路是由电容式湿度传感器构成的环境湿度检测电路,电路的传感器件是电容式湿敏传感器,在环境湿度变化时,因介质的介电常数发生变化而引起电容量变化。电路的功能是用电压表显示与湿度对应的电压值。

图5-6 环境湿度检测电路

(1)电路结构分析。

①请分析电路结构,将相关内容填写在表5-1对应的单元格中。

表5-1 图5-6所示电路结构分析表

②请根据器件在电路中的作用,将器件标识填入对应的模块。

传感器件/模块:_____________________________________________________________

信号处理器件/模块:_________________________________________________________

执行器件/模块:_____________________________________________________________

(2)电路工作原理分析。

请分析电路工作原理,回答相关问题。

问题1:当环境湿度变化时,555定时器与R1、R2、CH构成的电路输出的信号有什么变化?

问题2:当555定时器的引脚3输出与环境湿度对应的信号后,C2、VD1、VD2、C3、C4分别对信号作什么处理?

问题3:电路中的C5电源并联,其功能实现的原理是什么?

2.盆花缺水指示电路

盆花是点缀人们生活、提升生活品质的常用之物。盆花的养护最主要的是水分充足,但盆花是否缺水仅靠眼观不能准确判断,利用盆花缺水指示器进行智能科学养护,非常必要。

图5-7所示电路为盆花缺水指示电路。电路的检测器件是一对插入土壤中的电极,当土壤湿度变化时,电极间的电阻值会相应变化。

图5-7 盆花缺水指示器电路

电路的功能是当土壤不缺水时,指示灯VD熄灭;而土壤缺水时指示灯VD闪烁。

电路中的VT1是N沟道耗尽型结型场效应管。结型场效应管在制造时,在SiO2绝缘层中掺入大量的正离子。当栅源电压UGS=0时,这些正离子产生的电场在P型衬底中“感应”出足够的电子,构成N型导电沟道。若UDS>0,则产生较大的漏极电流ID;当UGS<0时,则削弱了正离子所构成的电场,使N沟道变窄,从而使ID变小。反向UGS达到一定数值时,沟道消逝,ID=0。对应ID=0的UGS称为夹断电压,用符号UGS(off)表示。

(1)电路结构分析。

①请分析电路结构,将相关内容填写在表5-2对应的单元格中。

表5-2 图5-7所示电路结构分析表

②请根据器件在电路中的作用,将器件标识填入对应的模块。

传感器件/模块:_____________________________________________________________

信号处理器件/模块:_________________________________________________________

执行器件/模块:_____________________________________________________________(www.xing528.com)

(2)电路工作原理分析。

请分析电路工作原理,回答相关问题。

问题1:当土壤不缺水时,检测电极的极间电阻如何变化?

问题2:当土壤不缺水时,场效应管VT1晶体管VT2分别是什么状态?为什么?

问题3:当土壤不缺水时,555定时器的引脚3输出的是什么电平?VD是什么状态?为什么?

问题4:当土壤缺水时,检测电极的极间电阻怎么变化?

问题5:当土壤缺水时,场效应管VT1和晶体管VT2分别是什么状态?为什么?

问题6:当土壤缺水时,555定时器的引脚3输出的是什么电平?VD是什么状态?为什么?

3.育秧棚湿度指示器电路

简易育秧棚湿度指示器电路如图5-8所示。电路中的传感器件是电阻式湿度传感器,即湿敏电阻。电路的功能是湿度正常时,绿色指示灯亮;当湿度高于设定值时,红色指示灯亮。

图5-8 育秧棚湿度指示器电路

①请分析电路结构,将相关内容填写在表5-3对应的单元格中。

表5-3 图5-8所示电路结构分析表

②请根据器件在电路中的作用,将器件标识填入对应的模块。

传感器件/模块:_____________________________________________________________

信号处理器件/模块:_________________________________________________________

执行器件/模块:_____________________________________________________________

(2)电路工作原理分析。

请分析电路工作原理,回答相关问题。

问题1:当育秧棚内相对湿度正常时,湿敏电阻RH的阻值什么状态?

问题2:当育秧棚内相对湿度正常时,IC的输出是什么电平?为什么?

问题3:当育秧棚内相对湿度正常时,VT1、VT2、VD1、VD2分别是什么状态?

问题4:当育秧棚内相对湿度较大时,湿敏电阻RH的阻值什么状态?

问题5:当育秧棚内相对湿度较大时,IC的输出是什么电平?为什么?

问题6:当育秧棚内相对湿度较大时,VT1、VT2、VD1、VD2分别是什么状态?

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