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集成系统设计

MEMS温湿度传感器集成系统包括三个传感器配件部分：处理器芯片、温湿度传感器以及封装结构。其中温湿度传感器对温湿度信号进行测量，处理器将测量数据进行存储与处理。铂电阻温度传感器利用金属铂(PT)的电阻值随温度的变化而变化的物理特性制成温度传感器，在实际测量中，一般将电阻值转换成电压或电流等模拟信号的变化，再将模拟信号转换成数字信号，***交由微处理器转换成实际的温度值。温湿度传感器集成系统使用MEMS铂电阻温度传感器和电容式湿度传感器分别采样待测环境的温湿度。

1)MEMS温度传感器

MEMS微加工工艺制备的薄膜结构铂电阻传感器。由于铂的电阻率较高，灵敏度较好，因此经常作为温度传感器的感温材料。同时还有防冲击的作用，在传感器受到外力轻微的冲击时防止对传感器造成损伤。铂电阻温度传感器利用金属铂(PT)的电阻值随温度的变化而变化的物理特性制成温度传感器，在实际测量中，一般将电阻值转换成电压或电流等模拟信号的变化，再将模拟信号转换成数字信号， 后交由微处理器转换成实际的温度值。

2)MEMS湿度传感器采用的湿度传感器为电容湿度传感器。两侧电极构成电容极板，中间的电介质采用湿度敏感材料。外界环境中的相对湿度对应了空气中的水分子的含量，当待测环境中的相对湿度发生变化时，空气中的水汽分子含量也会发生相应的变化。(2)CTR热敏电阻，用V，Ge，W，P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体，它也是具有负温度系数的。湿度敏感材料吸收水分子后的混合物的介电常数由于空气中的水汽分子含量不同而变化，即混合介质的相对介电常数与待测环境中的相对湿度相对应。

一、人机交互的设计

人机界面将人与机器合理结合到一起，进而设定装置中的功能、控制数据和执行命令，与此同时还可以控制好温度显 示。人机交互在单片机的应用装置中即是外部的设备，实现与外界的联系。(2)热电偶式：当有两种不同的金属组成回路时，若两个触点的温度不同，则回路中就有电流通过，称为温差电效应。此种应用装置可以更加灵活地实现交互功能，还可以展示出z 佳的状态，还可以进行适合的人工干预。

二、显 示接口的设计

在单片机的操作装置中，通常使用的有LED以及LCD显 示器。LED有动静态两种显 示方法，由于动态显 示方法可以节省更多的接口，正好适用于设计当中，即选择了动态的显 示方式。

三、温度控制电路设计

基于传输过程达到对电炉的控制，建立电炉时基于了相应性的数学模型。可控硅可以达到对炉温的控制作用。如果单片机电平的输出时为0时，即可输通光耦元件，使三极管达到需要的相应性偏置，达到更好的输通效果。用于在更宽的温度范围内封装传感器配件，如-55~175℃，在130~150℃内的典型精度为±1℃。可控硅的电压在7v时，当发射极反向偏置时，这时可控硅就输通了，形成了对应的交流通路，使电阻炉得以正常运行。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。有源超高频(UHF)RFID传感器，形如磁盘状，宽度约1英寸，通过***胶带贴到患者的腹部。传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成