湿敏传感器阻值控制的加热电阻自动开关系统

【例2.14】　阻容值测量。

测量湿敏传感器阻值Rp和容值Cp的三种电路如图2.64所示。图2.64（a）所示为低频交流供电，其中R0值远大于Rp，限制电流为μA级且恒定，输出电压与Rp成正比。为了提高灵敏度且限制温升，可采用图2.64（b）所示的低频脉冲供电，电路中采用与Rp温度系数相等的热敏电阻Rt为采样电阻以实现温度补偿。图2.64（c）所示为电容值测量电路，当电源信号频率很高时，Rp的影响可忽略，。

图2.64　三种常用的阻容值测量电路

【例2.15】　加热去污。

陶瓷元件使用前先进行加热去污。利用陶瓷元件的温度特性进行检测和控制，当温度达到450°C，即中断加热。由于未加热前元件吸附有水分，突然加热会出现相当于450°C时的阻值，而实际温度并未达到450°C，因此应在通电后延迟2～3 s再检测电阻值。加热结束，应将套磁元件冷却至常温后再开始湿度检测。

【例2.16】　交流电源湿度检测。

交流电源湿度检测电路如图2.65所示，运算放大器A3接成电压跟随器，其输出经二极管整流、电容滤波，与基准电压比较以检测湿度。比较器A1用于湿度检测控制，比较器A2用于温度检测控制。在使用过程中，用计时电路控制每隔一定时间进行一次加热去污。通电加热时中止湿度测量，通过加热控制电路检测比较器A2的输出，确认已达设定温度450°C，则停止加热去污。

图2.65　交流电源湿度检测电路

【例2.17】　房间湿度控制。

房间湿度控制电路如图2.66所示。传感器的相对湿度值为0～100%，所对应的输出信号为1～100 mV。将传感器输出信号分成三路，分别接在A1的反相输入端、A2的同相输入端和显示器的正输入端。A1和A2为开环应用，作为电压比较器，只需将RP1和RP2调整到适当的位置，便构成上、下限控制电路。当相对湿度下降时，传感器输出电压值也随着下降；当降到设定下限值时，A1的1脚电位将升高，使VT1导通，同时LED1发绿光，表示空气太干燥，KA1吸合，接通超声波加湿机。当相对湿度上升时，传感器输出电压值也随着上升，上升到一定数值时，KA1释放。

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图2.66　房间湿度控制电路原理图

相对湿度值继续上升，如超过设定的上限值，A2的7脚将升高，使VD2导通，同时LED2发红光，表示空气太潮湿，KA2吸合，接通排气扇，排除空气中的潮气。相对湿度降到一定数值时，KA2释放，排气扇停止工作。这样，室内的相对湿度就可以控制在一定范围内。

【例2.18】　汽车后窗玻璃自动去湿。

如图2.67所示，RL为嵌入玻璃的加热电阻，RH为设置在后窗玻璃上的湿敏电阻。三极管VT1和VT2构成施密特触发电路，由R1、R2和湿敏电阻RH组成的偏置电路接在VT1的基极。常温常湿条件下，由于RH的阻值较大，VT1处于导通状态，VT2处于截止状态，继电器KA不工作，加热电阻无电流流过。当室内外温差较大且湿度过大时，湿度传感器RH的阻值减小，使VT1处于截止状态，VT2翻转为导通状态，继电器KA吸合，其常开触点KA1闭合，加热电阻开始加热，后窗玻璃上的潮气被驱散。

图2.67　汽车后窗玻璃自动去湿电路

【例2.19】　浴室镜面水汽清除器。

如图2.68（a）所示，浴室镜面水汽清除器主要由电热丝、湿敏传感器、控制电路等组成，其中电热丝和湿敏传感器安装在玻璃镜的背面，并与控制电路相连。

图2.68（b）所示为浴室镜面水汽清除器的控制电路。图中B为HDP-07型湿敏传感器，用来检测浴室内空气的水汽。VT1和VT2组成的施密特电路根据湿敏传感器感知水汽后的阻值变化，实现两种稳定状态的输出。当玻璃镜面周围的空气湿度变低时，湿敏传感器输出阻值变小，约为2 kΩ，此时VT1的基极电位约为0.5 V，VT2的集电极为低电位，VT3和VT4截止，双向晶闸管不导通。如果玻璃镜面周围的湿度增加，使湿敏传感器的阻值增大到50 kΩ时，VT1导通，VT2截止，其集电极电位变为高电位，VT3和VT4均导通，触发晶闸管VS导通，加热电阻丝RL通电，对玻璃镜面加热。随着玻璃镜面温度逐步升高，镜面水汽被蒸发，从而使镜面回复清晰，加热丝加热的同时指示灯VD2点亮。

调节R1的阻值，可使加热电阻丝在设定的某一相对湿度下开始加热。控制电路C3降压，经整流、滤波和VD4稳压后供给电源，控制电路及电加热器的安装如图2.68所示。

图2.68　浴室镜面水汽清除器电路