基于 LTC2991 的干濕計設(shè)計及原理解析

在用于系統(tǒng)監(jiān)視器應(yīng)用時，LTC2991 用來測量大型電路板上的電源電壓、電流和溫度。當(dāng)用價值一美分的 MMBT3904 晶體管作為溫度傳感器時，該器件還能提供 ±1°C 的準(zhǔn)確度，從而使其非常適用于很多儀表應(yīng)用。溫度是測量最多的物理參數(shù)，而且傳感器選擇隨著準(zhǔn)確度要求、耐用性、成本以及與所測量介質(zhì)兼容性的不同而不同。價格便宜的 NPN 晶體管非常適用于要求一次性傳感器或那些需要大量傳感器的應(yīng)用。

干濕計：它并不像名字那么高深嚇人

干濕計是一類濕度表，是一種測量相對濕度的裝置。干濕計采用兩個溫度計，一個干 (干球)，而另一個則用浸透蒸餾水的布覆蓋溫度計 (濕球)?？捎蔑L(fēng)扇或者靠擺動干濕計 (如同“懸掛式濕度計”一樣) 使空氣經(jīng)過兩個溫度計。然后，根據(jù)干球和濕球溫度，用配有濕度計算圖的查找表計算濕度。或者，有一些方程可用來計算濕度。以下方程就是用來測試該電路。

WET = 濕球攝氏溫度??

DRY = 干球攝氏溫度

P = 壓力 (單位為 kPa)

圖 1 顯示了基于 LTC2991 的干濕計。兩個晶體管連接到適當(dāng)?shù)?LTC2991 輸入時，提供濕球和干球溫度讀數(shù)。

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圖 1：采用 LTC2991 構(gòu)成的簡單干濕計

WET BULB：COVERED WITH DAMP FABRIC：濕球：用浸濕的織物覆蓋
DRY BULB：干球
DEMONSTRATION CIRCUIT：演示電路板
PC WITH OulkEval? II SOFTWARE：采用 OulkEval? II 軟件的 PC
(INCLUDING PSYCHROMETER EASTER EGG)：(軟件還包括一個相對濕度計算程序以作為小禮物)
PRESSURE SENSOR：壓力傳感器

上述方程包括大氣壓力這個變量，這里該變量的值通過 Novasensor NPP301-100 氣壓傳感器確定，通過為差分輸入而配置的信道 X 測量該傳感器。在 100kPa 氣壓時 (海平面壓力大約為 101.325kPa)，滿標(biāo)度輸出為每伏激勵電壓 20mV。

LTC2991 還可測量自己的電源電壓 (在這個電路中，該電壓就是用來激勵壓力傳感器的電源軌)。因此，很容易從壓力傳感器計算成比例的結(jié)果，從而消除了激勵電壓造成的誤差。

誤差預(yù)算

用 LTC2991 進行遠(yuǎn)程溫度測量可保證提供 ±1°C 的準(zhǔn)確度。圖 2 顯示了在最壞情況下 0.7°C 誤差所導(dǎo)致的指示濕度誤差，以及顯示了在最壞情況下 0.7°C 誤差與來自壓力傳感器的最壞情況誤差合起來所導(dǎo)致的指示濕度誤差。這個誤差范圍處于干濕計方程本身的準(zhǔn)確度范圍之內(nèi)。如果需要更高的準(zhǔn)確度，那么可能需要編制一個配有濕度計算圖的查找表。

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圖 2：最壞情況下的誤差

ERROR (% OF RELATIVE HUMIDITY)：誤差 (相對濕度的百分?jǐn)?shù))
POSITIVE ERROR：正誤差
NEGATIVE ERROR：負(fù)誤差
WET BULB TEMPERATURE：濕球溫度

試試這個吧！

LTC2991 演示電路板 (DC1785A) 的軟件還包括一個濕度讀數(shù)計算程序作為小禮物，該軟件就在凌力爾特 QuikEval? 軟件套件中。

演示電路板須按照圖 1 所示連接。簡單地在 DC1785A 軟件的安裝目錄中增加一個名為 “ tester.txt” 的文件就可獲取讀數(shù)。這個文件的內(nèi)容無關(guān)緊要。在軟件啟動時，信息“Test mode enabled (測試模式已啟動)”應(yīng)該顯示在狀態(tài)欄中，Humidity (濕度) 選項會出現(xiàn)在 Tools (工具) 菜單中。然后，可以將濕度讀數(shù)與相對準(zhǔn)確度級別類似的傳感器 (例如: 薄膜電阻器和電容器) 進行比較。

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圖 3：LTC2991 演示電路板 (DC1785A) 的軟件還包括一個濕度讀數(shù)計算程序作為小禮物，該軟件就在凌力爾特 QuikEval? 軟件套件中。

Humidity…：濕度……
Wet Bulb：濕球
Dry Bulb：干球
Pressure：壓力
Excitation voltage：激勵電壓
Relative Humidity：相對濕度
Stop：停止