探空湿度传感器的信号调理电路设计
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国家公益性行业(气象)科研专项重点项目(GYHY200906037、GYHY201106048);国家自然科学基金项目(41075026、412475042);江苏高校优势学科建设工程(“传感网与现代气象装备”项目);江苏省科技支撑计划重点项目(BE2011006)共同资助。


Signal Conditioning Circuit Design of Sounding humidity sensors
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    摘要:

    针对高空气象湿度测量对高精度和低噪声提出的需求,设计了一种基于电荷放大器原理用于探空湿度传感器的微弱电容检测电路。该电路由晶体振荡电路、电荷放大器电路、整流滤波、A?D转换、MCU等部分组成。实验结果表明:研制的检测电路具有较强的抗杂散电容性能,线性度良好,准确度优于0.04%,对于标称100 pF的待测电容,噪声引起的误差仅相当于待测电容的100 PPM(百万分之一),约10 fF,能满足高空探测的要求。

    Abstract:

    It is challenging to achieve high accuracy, low noise for the humidity measurements in the field of upper-air meteorological observation. To tackle this problem, a capacitance measuring circuit based on charge amplifier principle has been developed for sounding humidity sensors. It includes crystal oscillation, charge amplifiter, rectifying filter, A/D converter and MCU. The measurement results demonstrate that the circuit features several advantages, stray-immune, the linearity, and a high measurement accuracy of 0.04% error. This circuit can achieve a capacitance resolution of 100 PPM (RMS) from a nominal sensor capacitance of 100 pF, which indicates that the circuit is feasible for high altitude humidity sensing.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

丁广华. 探空湿度传感器的信号调理电路设计[J]. 科学技术与工程, 2013, 13(6): .
dingguanghua. Signal Conditioning Circuit Design of Sounding humidity sensors[J]. Science Technology and Engineering,2013,13(6).

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  • 收稿日期:2012-10-09
  • 最后修改日期:2012-10-09
  • 录用日期:2012-10-31
  • 在线发布日期: 2013-01-15
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