图2.1
（1）数字接口温湿度变送器简介
自动标定仪对应的数字接口温湿度变送器由和我同组的同学刘伟进行设计制作，该数字接口温湿度变送器由独立的温度测量电路和湿度测量电路组成并最终以单总线对测量得到的数据进行传输。
其温度测量采用了热敏电阻和一精确电阻分别与同一电容在一样的电路中进行充放电，通过电容充电时间的比较计算热敏电阻的确切阻值，再根据热敏电阻与温度的对比关系得出具体温度值，其电路如下图所示：
图2.2
该数字接口温湿度变送器的湿度测量采用电容式湿度传感器HS1101与TLC555芯片组成振荡电路转换电容值为频率值，通过频率F与湿度RH之间的关系式计算得出具体湿度值。其电路如下：
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图2.3
其计算关系式如下：
Fmes(Hz) = F55(Hz)(1.1038-1.936810-3*RH+3.011410-6*RH2-3.440310-8*RH3) 该数字接口温湿度变送器采用单总线传输数据，其传输数据的通信协议如下
图2.4
该数字接口温湿度变送器传输数据为32位，分别为温度高8位，温度低8位，相对湿度8位和校验的8位。其中校验的8位为温度高，温度低8位，相对湿度8位相异或的结果，若校验错误，则放弃该数据，并重新传输数据。 （2）作为基准的温湿度传感器简介
自动标定仪采用AMS2302数字温湿度传感器（也叫DHT22数字温湿度传感器）采集的温湿度数据作为基准的温湿度。
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AMS2302 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个AM2302传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便， 特殊封装形式可根据用户需求而提供。
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AMS2303的接线图如下：
图2.5
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2.2 自动标定仪的标定方法的初步选择
数字接口温湿度自动标定仪的功能主要是给对应的数字接口温湿度变送器进行自动标定，也就是要分别给数字接口温湿度变送器测出的温度和湿度的误差进行自动补偿以确保数字接口温湿度变送器的准确度。
在指导老师的提议下初步选择了自动标定仪的标定方法：将对应的数字接口温湿度变送器的测量曲线进行线性化处理，在进行线性化处理之后，标定仪则只需在任意的两种不同的温湿度环境下采集数字接口温湿度变送器的测量数据与确定的基准数据进行比较，计算出线性化后的测量曲线的斜率和起点值便可以做到准确的标定。
2.3 自动标定仪的标定方法的最终确定
在初步选择了自动标定仪的标定方法后，按该方法进行标定时遇到了一些问题。主要是对应的数字接口温湿度变送器的测量曲线的线性化处理实现十分困难。温度测量的指数曲线，湿度测量的3次方曲线很难进行线性化处理，而且采用的湿敏元件通过测量频率计算湿度的3次方曲线会根据选择的基准湿度值的变化而变化，而这种变化也并非曲线平移，这导致湿度测量曲线线性化误差很大且无法校准。
出于以上原因，我对自动标定仪的标定方法进行了调整。首先，温度模块中，由于数字接口温湿度变送器采用的温度采集方法是通
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