基于USB2.0的溫濕度及氣壓集成測量系統(tǒng)

本文以USB2.0 控制芯片CY7C68013 為核心，采用DS18B20、MS5534 和HF3223 精密測
量環(huán)境溫度、氣壓和濕度，所采用的傳感器均為數(shù)字式或準(zhǔn)數(shù)字式，無需標(biāo)定。采用直接讀取暫存器的方法，溫度示值分辨率細(xì)分到0.01℃；在51～84％RH 范圍內(nèi)，濕度測量精度優(yōu)于±3.4％RH；氣壓測量不確定度為±0.5mbar。系統(tǒng)具有便攜和低功耗的特點(diǎn)，既可以獨(dú)立工作，又可以通過USB 端口與PC 機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)傳送與進(jìn)一步處理。
在工業(yè)自動(dòng)化、科學(xué)研究和日常生活中，經(jīng)常需要高精度測量環(huán)境溫度、濕度和氣壓。
例如，激光精密測量和很多傳感器的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，需要這三個(gè)環(huán)境參數(shù)用于誤差補(bǔ)償；材料摩擦與潤滑研究則需要嚴(yán)格測量并控制實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度和氣壓；一些大型、貴重及精密設(shè)備，如三坐標(biāo)機(jī)、原子力及掃描隧道顯微鏡等，對工作環(huán)境參數(shù)有嚴(yán)格的要求。目前測量溫濕度和氣壓多數(shù)采用獨(dú)立式裝置，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)保存與處理，且體積大、不易實(shí)現(xiàn)與測控系統(tǒng)的集成。本文采用USB2.0 芯片CY7C68013 為控制核心，分別選用石英晶體數(shù)字式溫度傳感器DS18B20、壓阻式數(shù)字壓力傳感器MS5534 和濕敏電容模塊HF3223，設(shè)計(jì)了一種高精度、低功耗、便攜式環(huán)境參數(shù)集成測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可以獨(dú)立工作，又可以很方便的與上位機(jī)相連,構(gòu)成全自動(dòng)的精密測量與控制系統(tǒng)。