求助：湿度传感器HS1101怎样变为0-5v的模拟电压输出？

liub007 · 发表于 2014-7-1 16:47:24

求助：湿度传感器HS1101怎样变为0-5v的模拟电压输出？pdf上只有频率输出的，现在需要线性电压输出。
附上HS1101的PDF。，
attach://202675.pdf

liub007 · 发表于 2014-7-1 16:48:09

attach://202677.pdf

添加附件

mcu5i51 · 发表于 2014-7-2 11:34:54

把电容转换为电压就好了

liub007 · 发表于 2014-7-5 14:10:34

能具体点么？电路基础差。

pdf里面只有一个框图，不知道电路该怎么实现。

alias · 发表于 2014-7-5 16:11:53

给你参考。如使用+5V供电，切记要使用 CMOS 555，普通的555可能不行。

alias · 发表于 2014-7-5 19:25:24

电路设计要点：

1. 第一个 TLC555 在输出脚(3)产生负脉冲来触发第二个TLC555，如使用HS1101时最好是设为 100KHz，占空比1:5或更小。

2. 第二个 TLC555 接成单稳态，输出正脉冲，脉宽受HS1101电容改变控制，输出PWM经由R5/C5转成直流电压，再经过电压跟随器。

3. 最后的运放接成差分放大，把电压变成 0~4.5V输出，由於输出接近供电5V上限，注意使用5V供电时要使用输出轨至轨运放。

仿真结果，Vout 是输出电压，CX的值是 HS1001 在 RH=0%~100% 的值，LT1800 是任意选的轨至轨运放。

liub007 · 发表于 2014-7-6 02:41:28

多谢如此详细的解答，还有些问题想请教。
如果我用12v就不用轨对轨运放了是么？
是否555也用12v？或者是接7805用7555？

alias · 发表于 2014-7-6 14:09:18

>>如果我用12v就不用轨对轨运放了是么？

5V供电U3输出须轨对轨。用12V供电解决了5V输出，但普通运放输出可能最低达不到接近0V，如 LM324等最低输出约30~50mV，如能接受，就不需用轨对轨运放。

在我仿真电路内，R5/R6/R10 分压组合提供约1.37V电压（相等於RH=0%)，这里你要用可变电阻代替，是调节HS1101低端时运放零输出用的。R7/R9 及 R4/R8 的比例，是调节HS1101高端时运放满输出用的，比例要同步改变。

12V可直接供电 555 或 7555，不需再用三端稳压管。但在RH=0%时PWM电压在R3/C3平滑后(vc)，会由1.37V增至3.2V，表示你亦可以把 R5/R6/R10及U4 用基本 TL431电路代替，TL431电路输出调至3.2V便可。

如你确定使用12V，稍后我给你仿真一个12V供电的。

alias · 发表于 2014-7-6 15:27:37

本帖最后由 alias 于 2014-7-6 17:34 编辑

以下仿真使用12V供电，用LM324(LM358)运放，调节 R1 便可调节HS1101低端时(相等於RH=0%)运放输出。即R1调零，R7/R9 及 R4/R8 的比例调节运放满输出。555 改为电容交连触发，令其对触发脉宽不敏感。

chenchaoting · 发表于 2014-7-6 16:08:54

alias 发表于 2014-7-6 15:27
以下仿真使用12V供电，用LM324(LM358)运放，调节 R1 便可调节HS1101低端时(相等於RH=0%)运放输出。即R1调零 ...

alias 这是用的什么仿真软件？

alias · 发表于 2014-7-6 16:29:52

免费的 LTspice，由 Linear Technology 提供。

下载 LTspice

bbingdao · 发表于 2014-7-24 11:34:24

alias 向你请教个问题就是侧频率和测电压对测量湿度都是一样把？不因为转换为电压，就使测量更稳定更精确吧？不知道我的表达清楚么

bbingdao · 发表于 2014-7-24 11:36:16

alias 发表于 2014-7-6 16:29
免费的 LTspice，由 Linear Technology 提供。

下载 LTspice

方便的话加我qq可以么？有问题要请教！谢谢我的qq：409268796

alias · 发表于 2014-7-24 13:45:54

bbingdao 发表于 2014-7-24 11:34
alias 向你请教个问题就是侧频率和测电压对测量湿度都是一样把？不因为转换为电压，就使测量更稳定更精 ...

HS1101湿度传感器对不同湿度的反应是电容改变，但电容改变不容易测量，所以常常把这改变转化为电压或频率改变，方便测量。不会因为转换为电压，就使测量更稳定更精确。反之侧频率改变更隹，但不用单片机不容易检出及校准。

抱歉，我不用qq。

bbingdao · 发表于 2014-7-25 22:20:51

alias 发表于 2014-7-24 13:45
HS1101湿度传感器对不同湿度的反应是电容改变，但电容改变不容易测量，所以常常把这改变转化为电压或频率 ...

谢谢解答！我目前用的是单片机测频率的方法，就是不知道怎么做校准，感觉温度变了，精度变化很大。

alias · 发表于 2014-7-25 23:31:27

>>感觉温度变了，精度变化很大。

HS1101资料文档指出气温每改变一度，传感器输出改变 0.04pF。每一度湿度改变，传感器输出改变 0.34pF，所以气温改变9度，就类似湿度改变一度，是否需要补偿，你自己决定。

bbingdao · 发表于 2014-7-26 19:15:53

明白你的意思我做过一批板子测试度，用的是hs1101LF推荐的电路，RV1是用的电位器3296，在初始环境情况时，调节电位器，初始湿度读数一致，一段时间（10分钟）变化都一致，读数相差能控制在1个字（百分比），但是随着湿度变化，温度变化，最后这些板子的湿度读数，相差都有6，7个读数（温度从25度上升到35度，湿度从40%上升到90%），不知道这种情况是传感器的一致性导致的么？有什么好的办法？谢谢alias！

bbingdao · 发表于 2014-7-26 19:16:47

我好好看看数据手册，下次改改程序，也进行下温度变化校准

alias · 发表于 2014-7-26 20:08:27

bbingdao 发表于 2014-7-26 19:15
明白你的意思我做过一批板子测试度，用的是hs1101LF推荐的电路，RV1是用的电位器3296，在初始环境情况时 ...

由於湿度传感器制造时存在的物理散离性，每一个不可能有完全相同的特性，因此每一个都须要分别进行低端及高端测量，然后计算增益，才能准确得出特性曲线。不能只用一个固定的转换比率，来把频率转为湿度。

你只校准一点，其它情况出现读数分歧是意料之内。

bbingdao · 发表于 2014-7-26 21:54:31

alias 发表于 2014-7-26 20:08
由於湿度传感器制造时存在的物理散离性，每一个不可能有完全相同的特性，因此每一个都须要分别进行低端及 ...

说的很有道理！但是如果这样的话，对于批量来说是不是不太符合实际了，因为每一个传感器都要进行这样的校准。你对这个传感器理解的很深啊，佩服：）

alias · 发表于 2014-7-27 01:27:16

>>你对这个传感器理解的很深啊

抱歉，从来未有使用过。答问的都是由元件资料文档中找出来的。

bbingdao · 发表于 2014-7-29 10:10:24

高手好习惯我就是读东西不认真导致有些时候走弯路

liub007 · 发表于 2014-8-6 01:06:34

alias 发表于 2014-7-6 15:27
以下仿真使用12V供电，用LM324(LM358)运放，调节 R1 便可调节HS1101低端时(相等於RH=0%)运放输出。即R1调零 ...

这两天有时间照你的指示把板子做出来了，调试还顺利，只改动了几个电阻，谢谢你了。

tangcangeng · 发表于 2017-3-8 16:20:29

alias 发表于 2014-7-27 01:27
>>你对这个传感器理解的很深啊

抱歉，从来未有使用过。答问的都是由元件资料文档中找出来的。

做模拟PID时见到你做湿度计时见到你真谢谢你的帖子

ckhf · 发表于 2017-3-15 16:42:06

正要做温湿度测控

求助：湿度传感器HS1101怎样变为0-5v的模拟电压输出？

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