基于FPGA的GO硅橋濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

基于FPGA的GO硅橋濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告1.研究背景與意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境和生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)于空氣質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。同時(shí)，濕度是影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要因素之一，濕度傳感器是室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要設(shè)備之一。目前市場(chǎng)上濕度傳感器主要有電容式、電阻式、表面聲波式、電化學(xué)式等多種，其中，電容式濕度傳感器因其響應(yīng)快、精度高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。電容式濕度傳感器的工作原理是利用材料的吸濕性能對(duì)電容進(jìn)行變化，故而對(duì)于電容式濕度傳感器來(lái)說(shuō)，溫度也就成為影響濕度測(cè)量精度的另一個(gè)重要因素之一。因此，在使用電容式濕度傳感器測(cè)量濕度時(shí)，必須采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施，以提高濕度測(cè)量的準(zhǔn)確性。硅橋式濕度傳感器即是應(yīng)用電容式濕度傳感器設(shè)計(jì)的一種濕度測(cè)量模塊，其主要特點(diǎn)是高溫補(bǔ)償、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、靈敏度高等。硅橋式濕度傳感器又分為兩種：NTC硅橋補(bǔ)償和Pt100硅橋補(bǔ)償。NTC硅橋補(bǔ)償是在硅橋之前加熱散熱體，使散熱體上的NTC電阻溫度達(dá)到室內(nèi)環(huán)境溫度，并把該溫度電阻接入硅橋中，溫度就可以被補(bǔ)償?shù)袅恕t100硅橋補(bǔ)償是在硅橋之前加熱散熱體，使散熱體上的Pt100電阻溫度達(dá)到室內(nèi)環(huán)境溫度，并把該溫度電阻接入硅橋中，溫度也就可以被補(bǔ)償?shù)袅恕；贔PGA的硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)是一種重要的技術(shù)手段，它可以不僅可以提高濕度測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)也能夠加快測(cè)量速度，提高效率，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與儲(chǔ)存。因此本論文的研究意義之一就是開(kāi)發(fā)一種基于FPGA的硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，以滿足市場(chǎng)的需求。2.研究?jī)?nèi)容概述本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括硅橋式濕度傳感器的原理及特點(diǎn)研究、溫度補(bǔ)償理論分析、FPGA技術(shù)介紹、硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等四個(gè)部分。首先，對(duì)硅橋式濕度傳感器的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了研究。對(duì)硅橋式濕度傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及其特性進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析，為后續(xù)的溫度補(bǔ)償理論及系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。接著，對(duì)溫度補(bǔ)償理論進(jìn)行了分析。通過(guò)深入研究溫度對(duì)濕度測(cè)量的影響，采用差分放大器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償?shù)睦碚摲治觥Ｖ?，?duì)FPGA技術(shù)進(jìn)行了介紹。主要涉及FPGA的基本原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)工具等方面，由此為本次溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支持。最后，采用Verilog語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括電路原理圖的繪制、硬件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理等相關(guān)工作，來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)的實(shí)用性和可行性。3.研究計(jì)劃本項(xiàng)目的預(yù)計(jì)完成時(shí)間為六個(gè)月，主要計(jì)劃安排如下：第1-2個(gè)月：調(diào)研與文獻(xiàn)綜述；第3個(gè)月：硅橋式濕度傳感器原理及特點(diǎn)分析；第4個(gè)月：溫度補(bǔ)償理論分析；第5個(gè)月：FPGA技術(shù)介紹；第6個(gè)月：基于FPGA的硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。4.研究的預(yù)期結(jié)果本項(xiàng)目的預(yù)期結(jié)果主要包括以下幾個(gè)方面：1.實(shí)現(xiàn)基于FPGA的硅橋式濕度傳感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；2.探