Подключение резистивного датчика влажности HR202

[user68]

Здравствуйте уважаемые знатоки!
Помогите пожалуйста советом.
Есть датчик влажности HR202 (даташит: http://yadi.sk/d/RRf_unKMQmZKT)
Это резистивный нелинейный датчик, сопротивление которого меняется в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха. У этого датчика есть минимальное сопротивление (MIN = 1,3кОМ) и максимальное сопротивление (MAX = 10 МОМ).

Необходимо создать на основе этого датчика схему, которая бы преобразовывала бы диапазон от 1,3кОМ до 10МОМ в напряжение от 1,5 Вольт до 5 Вольт. При преобразовании необходимо чтобы сохранялась линейная характеристика выходного сигнала относительно изменения сопротивления датчика. Далее по схеме этот сигнал будет оцифровываться АЦП...

Решение вопроса видится в использовании операционного усилителя, но может кто-то подскажет иной подход.
Интересует сама схема и ее расчет... в общем все что может помочь в решении этого вопроса.
Заранее огромное спасибо всем кто откликнулся...

[nirq]

Сначала АЦП, потом любые манипуляции с числом.
Что лень программировать - то паяем.

[akl]

Решение вопроса видится в использовании операционного усилителя, но может кто-то подскажет иной подход.

Производитель запрещает использование сенсора на постоянном токе. Думаю, что нужен RC-генератор с нулевой постоянной составляющей тока через сенсор. Частоту генерации использовать в качестве измеряемого параметра.

[user68]

Решение вопроса видится в использовании операционного усилителя, но может кто-то подскажет иной подход.

Производитель запрещает использование сенсора на постоянном токе. Думаю, что нужен RC-генератор с нулевой постоянной составляющей тока через сенсор. Частоту генерации использовать в качестве измеряемого параметра.

Примечательно то, что на этом китайском датчике сами же китайцы по китайской схеме (http://yadi.sk/d/imOVYLFQQmsyP) делают на компараторах датчики например вот:
http://www.dx.com/ru/p/diy-hr-202-humid ... lue-152031
http://lapantech.com/Sensor-Kelembaban- ... uino-hr202
Только вот они только умеют срабатывать по определенному порогу (уровень 0 и 1) влажности... а мне требуется аналоговый выход от 1,5В. до 5В.
В интернете полно мест где продаются такие датчике на компараторах... и работают... хотя в даташите говорится о частоте 1КГц
Что скажите на счет этого?

[user68]

Сначала АЦП, потом любые манипуляции с числом.
Что лень программировать - то паяем.

Дело в том... что в силу схемотехники АЦП принимает лишь этот диапазон 1,5 - 5 Вольт (ну в крайнем случае 1,5 до 9 Вольт).
и после АЦП идет готовое программное решение, к которому нет доступа.
Так что схема датчика должна стоять до АЦП.

[orinoko]

Кстати, характеристика у датчика нелинейная, и если сделать линейный преобразователь, то вы потеряете диапазон примерно от 70% и выше. Посмотрите внимательно на график и таблицу. Подсказываю - обратить внимание на процент изменения сопротивления в нижней части диапазона и верхней по отношению к 10 МОм.

[user68]

Кстати, характеристика у датчика нелинейная, и если сделать линейный преобразователь, то вы потеряете диапазон примерно от 70% и выше. Посмотрите внимательно на график и таблицу. Подсказываю - обратить внимание на процент изменения сопротивления в нижней части диапазона и верхней по отношению к 10 МОм.

По поводу нелинейности самого датчика я знаю. Требуется именно сузить диапазон не потеряв форму кривой.
Разруливание данной кривой будет осуществляться программно после АЦП.

[orinoko]

а теперь давайте пофилософствуем. Возьмём для начала 16-битный АЦП и температуру 20 градусов. Для предела 10 МОм один шаг АЦП примерно равен 150 Ом. Таким образом на верхних пределах только погрешность метода измерения составляет примерно 150/4800*100=3,6%. При идеальном качестве разводки АЦП имеет погрешность 1-2 МЗР. Не забываем, что должен быть весьма прецизионный источник тока желательно не хуже 1Е-5. Ну и монтаж соответствующий. Суммарная неопределённость измерения будет зашкаливать все разумные величины.
Так что надо смотреть в сторону логарифмического преобразователя сопротивление-напряжение, или с переключением диапазонов. И, кстати, работать он должен на переменном токе, так что лучше думать, наверное, в сторону преобразователя сопротивление-частота.

[user68]

а теперь давайте пофилософствуем. Возьмём для начала 16-битный АЦП и температуру 20 градусов. Для предела 10 МОм один шаг АЦП примерно равен 150 Ом. Таким образом на верхних пределах только погрешность метода измерения составляет примерно 150/4800*100=3,6%. При идеальном качестве разводки АЦП имеет погрешность 1-2 МЗР. Не забываем, что должен быть весьма прецизионный источник тока желательно не хуже 1Е-5. Ну и монтаж соответствующий. Суммарная неопределённость измерения будет зашкаливать все разумные величины.
Так что надо смотреть в сторону логарифмического преобразователя сопротивление-напряжение, или с переключением диапазонов. И, кстати, работать он должен на переменном токе, так что лучше думать, наверное, в сторону преобразователя сопротивление-частота.

Спасибо за исчерпывающий ответ. Похоже это тупиковый вариант использования данного датчика.

[Ser60]

У Вас техзадание использовать именно этот датчик, или цель сделать измеритель влажности на каком-либо датчике? Если последнее, почему не выбрать датчик с цифровым интерфейсом?

[user68]

У Вас техзадание использовать именно этот датчик, или цель сделать измеритель влажности на каком-либо датчике? Если последнее, почему не выбрать датчик с цифровым интерфейсом?

Уважаемый КОТ, просто мне по наследству досталась такая вот коробочка с такими вод датчиками, решил их пристроить... но вот проблема в их нелинейности меня смущает.... очень...

[Ser60]

Резистивный датчик подойдет для простых пороговых устройств, напимер для индикации протечки воды, для включения вентиляции при подъеме влажности, как датчик дождя и пр. Для измерения влажности сегодня выпускается целая армия цифровых датчиков, с которыми подобные проблемы не возникают, тем более, то Вы собираетесь использовать микроконтроллер. Посмотрите, например, у меня в профиле статьи по таким датчикам.

[mitric]

Замерил сопротивление в диапазоне частот от 0 (пост.ток) до 20 кГц .... увы, кроме небольшой емкости в датчике ничего не обнаружено

Хотел заменить аналогичный в увлажнителе Ролсен..... но, увы ..
Для измерения на эту пластину в Увлажнитель Rolsen RAH-776 я наносил мыльный гель
через полгода такой датчик деградирует ... нужно повторять

Нигде не встречал состав влагочувствительного состава ....

[Larik007]

Для измерения на эту пластину в Увлажнитель Rolsen RAH-776 я наносил мыльный гель

Вау, спасибо за рецептик, как раз искал практический опыт подобного восстановления.

Нигде не встречал состав влагочувствительного состава ....

Встречал упоминание ацетата-бутирата целлюлозы. Думаю, можно попробовать и с двухзамещённым ацетатом целлюлозы, который много где используется, в том числе в качестве лака, и растворим в ацетоне и, вроде, также в спиртах.
Но в целом проще и даже дешевле может быть купить новый датчик...

[Wladimir_TS]

С датчиками влажности беда изрядная - деградируют гады. Особенно страшна конденсация воды на чувствительном элементе, что при измерениях в районе 98% не редкость.

Нужны датчики работающие по точке росы - им пофигу. Принцип - отосистема смотрет на охлаждаемое зеркало, как только на нем выпала роса, замеряем искомую температуру и нагреваем зеркало до очищения. Но что-то я не встречал доступных и пригодных к применению изделий. А что встречал имело экзотические системы охлаждения вроде управляемого дросселирования сжатого газа. А вот что-б с элементом им. тов. Пельтье - не встречал отечественных, а импорт - как-то очень мало.

Я имею ввиду датчик именно на принципе охлаждаемого зеркала.

[Vladik84]

Переменное напряжение питания необходимо для недопущения поляризации датчика, так гласит тех. описание:
(1) Избегайте поляризации, управляющее напряжение или ток должны быть 100% альтернативными.
(2) пожалуйста, измерьте датчик с помощью ЖК-моста альтернативного тока, не используйте мультиметр.

Вопрос: сигнал пила или меандр c NE555 или ОУ в этом случае может заменить переменный ток?