[发明专利]基于温湿度传感器的实现湿度校准功能的系统及方法

权利要求书

1.一种基于温湿度传感器实现湿度校准功能的系统，其特征在于，所述的系统包括：

温湿度一体传感器，包括温度电阻和湿度电容，被放置于高精度标定温湿度箱，用于检测温度和湿度；

RC震荡电路，与所述的温湿度一体传感器相连接，用于输出一定的温湿度频率值；

单片机，与所述的RC震荡电路相连接，用于根据温湿度频率值计算湿度值H；

STM32单片机校准板，与所述的单片机相连接，用于通信转换以及数据的传输；

上位机，与所述的STM32单片机校准板相连接，用于数据的显示、补偿系数的计算以及校准后数据的复测。

2.根据权利要求1所述的基于温湿度传感器实现湿度校准功能的系统，其特征在于，所述的STM32单片机校准板通过单总线OWI与单片机相连接。

3.一种基于权利要求1所述的系统实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的上位机进行参数设置；

(2)所述的系统进行温度和湿度的设置，并采集数据；

(3)所述的上位机进行补偿系数的计算并传输到单片机的EEPROM中；

(4)所述的单片机进行校准后数据的复测。

4.根据权利要求3所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的参数设置包括校准点nTnH设置和温度及湿度的拟合阶数设置。

5.根据权利要求3所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(2.1)根据所述的校准点进行温度和湿度的设置；

(2.2)所述的高精度标定温湿度箱达到设定的温湿度值并稳定一段时间后采集不同温湿度下的温湿度频率数据；

(2.3)所述的单片机通过滑动平均滤波计算温度频率值f_T、湿度频率值f_H。

6.根据权利要求5所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤

(2.3)中的计算温度频率值f_T、湿度频率值f_H，具体为：

根据以下公式通过滑动平均滤波计算温度频率值f_T、湿度频率值f_H：

其中，i＝0，1，2，3…k，m是温度频率的拟合次数。

7.根据权利要求3所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(3.1)所述的上位机计算补偿系数，把补偿系数的每个浮点数据转化为四字节，并传输到所述的STM32单片机校准板；

(3.2)所述的STM32单片机校准板通过OWI将所述的数据并传输到单片机的EEPROM中。

8.根据权利要求7所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤(3.1)中的计算补偿系数，具体为：

根据以下公式计算补偿系数：

其中，C为常系数，n、m分别是湿度频率和温度频率的拟合次数。

9.根据权利要求3所述的实现温湿度传感器湿度校准的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：

(4.1)所述的单片机采集温湿度频率数据；

(4.2)所述的单片机通过滑动平均滤波的多维回归的公式计算得到精准的湿度值H和温度值；

(4.3)所述的单片机通过STM32单片机校准板将湿度值传输到上位机。