集成系統(tǒng)設計

MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)包括三個傳感器配件部分：處理器芯片、溫濕度傳感器以及封裝結構。其中溫濕度傳感器對溫濕度信號進行測量，處理器將測量數據進行存儲與處理。三、溫度控制電路設計基于傳輸過程達到對電爐的控制，建立電爐時基于了相應性的數學模型。溫濕度傳感器集成系統(tǒng)使用MEMS鉑電阻溫度傳感器和電容式濕度傳感器分別采樣待測環(huán)境的溫濕度。

1)MEMS溫度傳感器

MEMS微加工工藝制備的薄膜結構鉑電阻傳感器。由于鉑的電阻率較高，靈敏度較好，因此經常作為溫度傳感器的感溫材料。金屬外殼具有很好的防沖擊效果，而且還有優(yōu)良的抗干擾效果，防止外界電磁干擾對測量造成影響。鉑電阻溫度傳感器利用金屬鉑(PT)的電阻值隨溫度的變化而變化的物理特性制成溫度傳感器，在實際測量中，一般將電阻值轉換成電壓或電流等模擬信號的變化，再將模擬信號轉換成數字信號， 后交由微處理器轉換成實際的溫度值。

2)MEMS濕度傳感器采用的濕度傳感器為電容濕度傳感器。兩側電極構成電容極板，中間的電介質采用濕度敏感材料。外界環(huán)境中的相對濕度對應了空氣中的水分子的含量，當待測環(huán)境中的相對濕度發(fā)生變化時，空氣中的水汽分子含量也會發(fā)生相應的變化。因此，各國專家都在針對性的競爭研發(fā)各種新型溫度傳感器及特殊的實用丈量技術。濕度敏感材料吸收水分子后的混合物的介電常數由于空氣中的水汽分子含量不同而變化，即混合介質的相對介電常數與待測環(huán)境中的相對濕度相對應。

傳感器外殼特別是能夠適應高壓開關柜等電力系統(tǒng)測溫對耐高低溫、絕緣等的要求。傳感器外殼由上蓋和底座兩部分組成，均使用聚四氟乙烯作為材料加工。上蓋頂部有一通孔用于現場安裝，底座有一傳感器放置孔，孔的形狀和大小根據傳感器的具體尺寸不同而不同。本實用新型可在260攝氏度高溫下連續(xù)正常工作，零下100攝氏度下不老化、脆化，高頻特性好，且絕緣性好，阻燃，耐腐蝕，不易碎。因此適合用作高壓開關柜等電力系統(tǒng)以及較嚴酷環(huán)境下無源無線測溫傳感器的外殼本外觀設計產品的名稱：傳感器外殼。數字輸出IC溫度傳感器帶有一個內置參考源，它們的響應速度也相當慢(100ms數量級)。2．本外觀設計產品的用途：本外觀設計產品用于固定傳感器在開關設備母牌上的使用。本外觀設計產品的設計要點：在于主視圖。

溫度傳感器信號檢測

電路和系統(tǒng)調試

首先，使點火開關擋打到OFF處，將環(huán)境空氣溫度的線束連接器斷開。使點火開關擋打到OFF處，觀測搭鐵與低電平的參考電壓端子間電阻值是否低于5歐。如果高于電阻值的范圍，此時，需觀測低電平參考電壓電路有沒有處于開路狀態(tài)或電阻值過大。三、A/D轉換電路設計一般采用的是8位，12位，16位的模擬轉換器。如果電路測試是正常的，則及時替換組合儀表。

其次，使點火開關擋打到ON處，被測信號端子與搭鐵間的電壓變換范圍是4.8~5.2伏。如果高于變換范圍，需調試信號端子的電壓是否短路。如果電路測試是正常的，則及時替換組合儀表。如果低于變換范圍，需觀測信號電路有沒有處于開路狀態(tài)或電阻值過大。使點火開關擋打到OFF處，觀測搭鐵與低電平的參考電壓端子間電阻值是否低于5歐。如果電路測試是正常的，則及時替換組合儀表。

后，將所有的電路測試完畢如為正常，則需調試或替換環(huán)境空氣溫度。

紅外線傳感器依動作可分為：(1) 將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出電阻值變化及電動勢等輸出信號之熱型。(2) 利用半導體遷徙現象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動勢效果的型。熱型的現象俗稱為焦熱效應，其中代表性者有測輻射熱器 (THERMAL BOLOMETER)，熱電堆(THERMOPILE)及熱電(PYROELECTRIC)元件。軟件編寫過程中結合實測傳感器溫度曲線對數字溫度傳感器進行軟件校正，編寫完畢的程序在單片機f真系統(tǒng)上調試，最后將調試成功的軟件程序寫入單片計算機。熱型的優(yōu)點有：可常溫動作下操作，波長依存性(波長不同感度有很大之變化者)并不存在，造價便宜；