集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)包括三個(gè)傳感器配件部分：處理器芯片、溫濕度傳感器以及封裝結(jié)構(gòu)。其中溫濕度傳感器對(duì)溫濕度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，處理器將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理。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(cè)環(huán)境的溫濕度。它最基木的木質(zhì)就是運(yùn)用我們光纖中傳輸光波的振幅、相位、波長(zhǎng)等特征對(duì)外界的環(huán)境因素的敏感特性。

1)MEMS溫度傳感器

MEMS微加工工藝制備的薄膜結(jié)構(gòu)鉑電阻傳感器。由于鉑的電阻率較高，靈敏度較好，因此經(jīng)常作為溫度傳感器的感溫材料。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(shí)際測(cè)量中，一般將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模擬信號(hào)的變化，再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)， 后交由微處理器轉(zhuǎn)換成實(shí)際的溫度值。由于人類可以利用自身的感官感知外界世界的相關(guān)刺激，而傳感器也是，將感知到的外界機(jī)械刺激傳入系統(tǒng)中進(jìn)行機(jī)械檢測(cè)。

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(cè)電極構(gòu)成電容極板，中間的電介質(zhì)采用濕度敏感材料。外界環(huán)境中的相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)了空氣中的水分子的含量，當(dāng)待測(cè)環(huán)境中的相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí)，空氣中的水汽分子含量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。濕度敏感材料吸收水分子后的混合物的介電常數(shù)由于空氣中的水汽分子含量不同而變化，即混合介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)與待測(cè)環(huán)境中的相對(duì)濕度相對(duì)應(yīng)。為了保證患者的睡眠質(zhì)量，確保溫度測(cè)量的次數(shù)和準(zhǔn)確性，無線射頻識(shí)別系統(tǒng)引入了醫(yī)用系統(tǒng)，這包括戴在患者腹部的溫度傳感RFID標(biāo)簽，安裝在墻壁上的RFID讀寫器和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的軟件。

傳感器的溫度測(cè)量

(3)電阻溫度檢測(cè)器(RTD)精度極高且具有中等線性度，他們特別穩(wěn)定，并且有多種配置，但他們的z高上作溫度只能達(dá)到400℃左右，它們也有很大的TC，且價(jià)格昂貴(是熱電偶的4~10倍)，并且需要一個(gè)外接參考源。

(4)IC溫度傳感器：包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。模擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線性度(如果配合一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成本、(大約1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足之處在于溫度范圍有限(55℃~ 150℃)，并且需要一個(gè)外部參考源。數(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一個(gè)內(nèi)置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當(dāng)慢(100ms數(shù)量級(jí))。雖然它們固有地會(huì)自身發(fā)熱，但可以采用自動(dòng)關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測(cè)量之前將IC設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到z低。即是說，熱電耦不在0℃時(shí)，通過熱電耦傳感器輸出的溫度數(shù)值偏離了0℃，在此種狀態(tài)下，就需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償，將異常情況得以解決和處理，使溫度保持恒定不變。IC溫度傳感器具有很高的線性，低系統(tǒng)成本，集成復(fù)雜的功能，能夠提供一個(gè)數(shù)字輸出，并能夠在一個(gè)相當(dāng)有用的范圍內(nèi)進(jìn)行溫度測(cè)量。

傳感器外殼對(duì)于傳感器起到的作用

溫度傳感器采用的是美國進(jìn)口的數(shù)字式溫度傳感器芯片，其精度高，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)溫范圍廣等特點(diǎn)使得在低溫測(cè)量系統(tǒng)中被大量應(yīng)用。溫度傳感器外殼采用不銹鋼制成，防水、耐腐蝕，可以在環(huán)境惡劣的測(cè)溫環(huán)境下使用。傳感器安裝簡(jiǎn)單，拆換方便，可維護(hù)性好。

傳感器信號(hào)的問題已經(jīng)從早期的年齡傳感器的存在。事實(shí)上，有在感測(cè)參數(shù)如果信息不能顯示，通信，或共享沒有意義的。

傳感器

1、故障診斷碼的設(shè)置條件　　組合儀表測(cè)量到傳感器信號(hào)電路感應(yīng)到其溫度低于88℃和組合儀表測(cè)量到傳感器信號(hào)電路感應(yīng)到其溫度低于-40℃。

2、部件的調(diào)試　　進(jìn)行靜電測(cè)試：在進(jìn)行傳感器電阻的監(jiān)測(cè)時(shí)，環(huán)境空氣溫度測(cè)量是利用傳感器完成的。我們將測(cè)量的數(shù)據(jù)和“環(huán)境空氣溫度傳感器電阻”進(jìn)行對(duì)比，觀測(cè)測(cè)量的電阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。假設(shè)不在規(guī)定的范圍內(nèi)變化，則需替換環(huán)境空氣溫度。