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根据CC4060环境湿度测试仪的规划

摘要:环境湿度测试仪由湿敏电容HS1100,湿度频率转换器件NE555,基准频率产生及分频器CC4060,频率电平转换器件CD4013等电路组成。环境湿度的变化会引起湿敏电容HS1100容量的改变,使

摘要:环境湿度测验仪由湿敏电容HS1100,湿度频率转化器材NE555,基准频率发生及分频器CC4060,频率电平转化器材CD4013等电路组成。环境湿度的改动会引起湿敏电容HS1100容量的改动,使NE555输出信号频率由常态的6 667 Hz左右下降为6 189 Hz,此频率送到计数器CC4060 U2经十二分频输出,一起另一块计数器CC4060 U1经过调理守时元件能够发生6 000 Hz~17 000 Hz的频率信号,也经过十二分频输出,当咱们调理守时电位器RPI使CC4060 U1发生的频率刚好略大于6189Hz,且远远小于6 667 Hz时,就能够在环境湿度过大时输出高电平信号,发动报警或增干电路作业。
关键词:湿度测验仪;CC4060;频率;NE555

跟着科技的开展,社会需求能够主动操控的监测设备,环境湿度测验仪便是一种用于环境湿度主动监测操控的设备。本文介绍依据计数器CC4060等构成的环境湿度测验仪,电路简略,调试便利,监测精确,精度高。

1 电路设想
1.1 组成框图
本文环境湿度测验仪的组成框图如图1所示,它由湿度监测器材,湿度频率转化器材,基准频率发生电路,频率电平转化电路,输出操控电路等组成。

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1.2 器材挑选及原理构思
湿度监测部分选用高分子薄膜式湿敏电容HS1100,具有不需校准的彻底互换性,能瞬时退饱满。相对湿度在0%~100%RH规模内,电容量由162pF变到200pF,其差错不大于±2%RH,呼应时刻小于5 s,在55%RH、25℃、10 kHz条件下,其典型标称电容为180pF,供电电压一般选5 V,作业温度-40℃~100℃。HS1101用做湿度传感器时,丈量电路有两种规划方案,一种是线性电压输出式,份额系数为正值;另一种是线性频率输出式,份额系数为负值。本规划选用的是频率输出式。
湿度频率转化电路选用NE555守时器,成本低,功用牢靠,只需求外接几个电阻、电容,就能够完成多谐振动器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲发生与改换电路。本电路其与湿敏电容HS1100和电阻等构成多谐振动器,经过恰当设置电路中的电阻值,输出方波,完成湿度监丈量向频率信号的转化,经过频率信号的凹凸咱们就能够得知环境湿度是否正常。
基准频率振动器和频率电压转化器都选用十四位串行计数器CC4060,它选用CNOS制造工艺、规范DIP-8封装的14位二进制串行计数/分频器集成电路,振动器的结构可所以RC或晶振电路。CC4060复位端为高电平时,计数器清零且振动器运用无效;复位端为低电平时,由外接的振动守时元件操控发生必定频率的信号,并能够输出4分频到10分频,12分频到14分频的脉冲信号。本电路的基准频率振动器由CC4060及其守时元件组成,发生的频率信号经12分频后送至D触发器,为D触发器供给时钟脉冲。频率电压转化器则使用的是CC4060的分频功用,将NE555守时器输出的频率信号送至CC4060,经12分频后输出至D触发器输入端,依据环境是否湿润发生相应的电平,驱动D触发器作业输出操控电平。
输出操控电路能够依据实际需求采纳相应的电路,本电路的输出操控部分由三极管操控继电器完成,D触发器输出的高电平,使三极管导通驱动继电器动作,发生报警信号或驱动枯燥电路作业,使环境湿度康复到正常值规模。

2 电路施行及参数挑选
2.1 湿度监测及湿度频率转化电路(图2)

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C是湿敏电容HS1100,容量会跟着环境湿度的改动而改动,使②脚和⑥脚的充放电时刻常数发生改动,改动③脚的输出信号的频率,完成环境湿度的改动转化为频率的改动,由非电量转变为电量。⑤脚外接电阻R3的阻值为910 kΩ,与%&&&&&%内接的电阻5 kΩ相差很大,所以一般基准电压就能够认为是电源电压VCC,R1的阻值50 kΩ,湿敏%&&&&&%常态下为180pF,R2的阻值一般为576 kΩ左右,可依据调试的需求串联电位器,完成最佳的操控精度。由以上数值可算出③脚常态下输出的脉冲周期T=(R1+2R2)Cln2,为0.15ms左右,则频率在6 667 Hz左右,当环境湿度增大为90%RH时,频率会削减到6 186 Hz左右,引起后续电路动作,完成增干和报警。

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