CẢM BIẾN HS-1101
I.
Giới thiệu
cảm biến HS1101
Trong ứng dụng
hàng ngày, nhu cầu theo dõi nhiệt độ và độ ẩm ngày càng trở nên phổ biến và
thiết thực và sử dụng trong:
- Sản xuất chế biến nông nghiệp
- Hiển thị và thực thi điều khiển (quạt gió, máy sấy,
điều hòa,... hay báo động)
- Datalog dữ liệu về môi trường tại một khu vực...
- Theo dõi môi trường, chế độ làm việc của một số các dây
truyền, thiết bị có yêu cầu cao.
Trên thị trường có một số loại cảm biến độ ẩm, nhiệt độ: SHT75,
SHT11, HS1101,....với độ chính xác khác nhau
HS1101 là loại cảm biến đo độ
ẩm. Độ chính xác +-2%. Dãy nhiệt độ hoạt động từ -400C à1000C. Cảm biến HS1101 được sử dụng
phổ biến trong cuộc sống, ngoài ra nó còn dùng kết hợp với cảm biến DS18B20
dùng đo nhiệt độ.
II. Nguyên lí làm việc
Cảm biến HS1101 là cảm biến điện dung. Khi độ ẩm thay đổi, điện dung của
HS1101 thay đổi. Do vậy, để đo được độ ẩm người ta thiết kế mạch đo điện dung của
HS1101.
Trong thực tế, người ta thường ghép nối HS1101 và IC NE555. Khi đó giá trị điện dung của HS1101 thay đổi thì làm thay đổi tần số đầu ra của IC555. Như vậy chỉ cần đo tần số đầu ra là có thể đo được điện dung của HS1101.
Trong thực tế, người ta thường ghép nối HS1101 và IC NE555. Khi đó giá trị điện dung của HS1101 thay đổi thì làm thay đổi tần số đầu ra của IC555. Như vậy chỉ cần đo tần số đầu ra là có thể đo được điện dung của HS1101.
Hình 1: Sơ Đồ Ghép Nối HS1101 với NE555
III. Cách thức đo độ ẩm
Trước tiên ta sẽ đo
tần số từ Hình 1
Ta có công thức
tính tần số như sau :
Trong đó:
- F là tần số
- C@%RH: độ ẩm
- R2 = 576K, R4 = 49.9k
Ta có công thức liên hệ giữa độ ẩm và điện dung:
Trong đó:
- C@55% = 180pF ( tài liệu của hãng )
- C(pf) chính là điện dung đo được.
Từ (1) và (2) ta có mỗi liên hệ giữa tần số và độ ẩm
Giải pháp tính toán:
Ta thấy hàm độ ẩm là hàm mũ 3, nên rất khó tính toán mối liên hệ F và RH.
Ta thấy hàm C(pf) là hàm đồng biến với RH. Do vậy ta F sẽ nghịch biến với RH. Từ đó ta có phương pháp tính độ ẩm bằng phương pháp tra bảng ( bảng 1).
Ta dùng bảng Excel như bảng 1, tạo mối quan hệ RH và F, ta thu được bảng.
F[100] = {7410;7392;….;6019}. Mảng này có 100 phần tử tương đương với độ ẩm từ 0-100%
Như vậy, khi ta đo được tần số F, ta chọn F>=F và sát nhất với F.
Khi đó Độ ẩm RH =i%.
- C@55% = 180pF ( tài liệu của hãng )
- C(pf) chính là điện dung đo được.
Từ (1) và (2) ta có mỗi liên hệ giữa tần số và độ ẩm
Giải pháp tính toán:
Ta thấy hàm độ ẩm là hàm mũ 3, nên rất khó tính toán mối liên hệ F và RH.
Ta thấy hàm C(pf) là hàm đồng biến với RH. Do vậy ta F sẽ nghịch biến với RH. Từ đó ta có phương pháp tính độ ẩm bằng phương pháp tra bảng ( bảng 1).
Ta dùng bảng Excel như bảng 1, tạo mối quan hệ RH và F, ta thu được bảng.
F[100] = {7410;7392;….;6019}. Mảng này có 100 phần tử tương đương với độ ẩm từ 0-100%
Như vậy, khi ta đo được tần số F, ta chọn F>=F và sát nhất với F.
Khi đó Độ ẩm RH =i%.
Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ qua:
Facebook: Rid HaUI
Gmail: dienturid@gmail.com
