LM35C,LM35CA为-40～+110℃；LM35D为0～+100℃。 ②LM35工作原理
LM35系列的内部框图如图2所示。由VT1、VT2构成了温度传感器，二者的发射结面积之比为10:1。A2是电压放大器。R1、R2分别为VT1和VT2发射结压降的取样电阻。VD是电流源的温度补偿二极管。由VT3和R3、R4组成了发射极输出式电路。其工作原理是利用在不同电流密度下的晶体管VT1、VT2的发射结正向压降之差△UBE，作为基本的温度敏感元件，经过变换后，在U0端获得与摄氏温度成正比的电压输出信号。输出电压的电压温度系数KV=10mV/℃。利用下列公式可计算出被测温度t(℃)：
1A12USR12VT2310E2N930A21VT3U03
VT1VD
R4=R3/8R2=nR1AAV?1R3图2 LM35系列的内部框图
U0?KV?t??10mV/0C??t 公式（4-1）
③LM35基本应用电路
由LM35系列构成的简易型摄氏温度传感电路，分别如图3（a）（b）所示.(a)图所示电路的测温范围是+2～+150℃，（b）图示出的电路测量满量程（-55～+150℃）的摄氏温度。为测量负温度值，需要采用双电源供电，在输出端接上电阻R,R的下端接负电源-Us。R值由下式确定：
R=︱-Us/50μA︱ 公式（4-2）
举例说明，当Us=+5V,-Us=-5V时，R=100kΩ。此时，当天=-55℃时，Uo=-55mV；
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当t分别为+25℃、+150℃时，Uo依次为250mV和1500mV。
GND-Vcc+Us(+4～20V)0mV+10mV/℃LM35VccU0R100KLM35 Vout图3（a） 图3（b）
采用单电源供电时为获得负电源，可在LM35的GND与公共地址之间，串入两只IN914型硅二极管VD1、VD2，以提供-1.4V的负电源。电路如图4所示，测温范围--55～+150℃。
图4 单电源供电时全范围测温电路
为了满足系统的设计要求，经过比较和选择认为LM35型号的集成温度传感器更加适合本系统的设计。此传感器采用己知温度系数的基准源作为温敏元件。芯片内部则采用差分对管等线性化技术，实现了温敏传感器的线性化，也提高了传感器的精度．与热敏电阻、热电偶等传统传感器相比，具有线性好、精度高、体积小、校准方便、价格低、外围电路简单等特点，非常适合本系统温度采集的测量工作。
为了实现-25℃～55℃的温度测量范围，采用LM35的全温度测量接线方法，具体的接线图如图5所示．
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UsLM35GNDU0+VD1IN914VD2IN914R18K-
VccU0R100KGND-Vcc图5 设计接线图
LM35图中：电阻R的阻值按照R=Vcc/50mA来选择．电路的输出电压与温度的线性关系为：
1)环境温度150℃,U 0=1500mV； 2)环境温度25℃，U 0=250mV； 3)环境温度-55℃，U 0=-550mV．
由于所测量的温度范围是-25℃～55℃ 。所以，在实际应用电路中的电压信号的输出量值在-0.25V～0.55V之间。 4.1.2 集成湿度传感器介绍与选型
1.湿度的概念
湿度是表示空气中水蒸气含量多少的尺度。在物理学和气象学中，大气湿度的表示方法是多种多样的，而且都有各自的物理量和相应单位。在诸多方法中，习惯使用的是绝对湿度和相对湿度。
①绝对湿度：绝对湿度定义为在每立方米湿空气中，在标准状态下所含水蒸汽的质量，以字符ρ表示，单位g/m3 。再由气体状态方程式PnUn?RnT可得
ρ?PnPPn 公式（4-3） ?1000?n?2.169?RnT461T273.15?t式中Pn为空气中水蒸气的分压力(帕)；T为空气中的干球绝对温度(K)；t为
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空气中干球的摄氏温度(℃)；Rn为水蒸气的气体常数，Rn=461。
②相对湿度:相对湿度是指空气中水蒸气分压力Pn与同温度下饱和水蒸汽压力Pb之比值。用r表示相对湿度为：
r?2.集成湿度传感器介绍
Pn?100% 公式（4-4） Pb选择集成湿度传感器应考虑以下几点：感湿性能好、灵敏度高、响应速度快、测量范围宽，要有较好的一致性、可重复性，线性度要好、湿滞小较高的稳定性和可靠性，有较强的抗污染能力、使用寿命长。
目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型），Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型），Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。
3.湿度传感器选择及电路设计
由于HM1500湿度传感器的精度较高，测量范围大，反应时间较快，温度依赖性比较低，长期稳定性能好，用户使用方便，价格实惠，是性价比极高的一款集成湿度传感器，故本方案采用HM1500做为湿度测量的传感器。
HM1500是法国Humirel公司于2002年推出的一种基于硬质封装的HS1101湿敏电容的电压输出式集成湿度传感器。它将侧面接触式湿敏电容与湿度信号调理器集成在一个模块中，集成度高，有很小的易于安装的接头，因此不需要外围元件，使用非常方便。其主要特点是采用恒压供电，输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，对温度的依赖性非常低，可靠性与长期稳定性高，互换性好，专利的固态聚合物结构，浸水无影响，长时间处于饱和状态后能快速脱湿，抗污染能力强。
一、HM1500的性能特点：
①内部包含由湿敏电容构成的桥式振荡器、低通滤波器和放大器，能输出与相对湿度成线性关系的直流电压信号，输出阻抗为70Ω，适配带ADC的单片机。
②HM1500属于通用型湿敏传感器，测量范围是（0%～100%）RH，输出电压范围是+1V～+4V。相对湿度为55%时的标称输出电压为2.48V。测量精度为±3%RH，
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灵敏度为+25mV/RH，温度系数为±0.1%RH/℃，湿度迟滞为±1.5%RH，响应时间为5s。
③产品的互换性好，抗腐蚀性强。不受水凝结的影响，长期稳定性指标为0.5%RH/年。
④采用+5V电源（允许范围是+4.75V～+5.25V），工作电流为0.4mA（典型值），漏电流≤300μA。工作温度范围是-30℃～+60℃。
二、HM1500的工作原理：
HM1500采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快、重复性好、抗污染能力强。HM1500的测湿元件选用湿敏电容HS1101，在一个有机玻璃或玻璃片上首先用扩散法制作两个电极，然后涂上有机膜作为介质，形成一个电容器件。当外界相对湿度变化时，感湿膜能吸附和释放水汽分子，引起其介电常数发生变化，从而使元件电容量改变。利用电容量与相对湿度的函数关系即可测量湿度。内部电路框图如图6。HM1500的输出电压与相对湿度的响应曲线如图7。运用最小二乘法可以求出其输出电压与相对湿度之间的关系：
U0=1.079+0.2568RH 公式（4-5） U。 低 通 桥 式 HM1500 放大器 振荡电路 滤波器 图6 HM1500工作原理
图7 HM1500的输出电压与相对湿度的响应曲线
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