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【TI SimpleLink SensorTag试用体验】----上电试机篇(三)：-）

2016-4-1 15:52:17 2610

0 `` 上回说了SensorTag上的开关和IO Server的led和蜂鸣器的软开关，这回我们说点啥？等待篇里我们还提到了一个app,就是这个，这个好像是给这个东东用的，我们的连不上。好在有能连上的版本，而且功能貌似更为强大。接着说，我们看看比较熟悉的几个物理值，湿度、温度、气压、高度，这个是相对湿度，这个就不必特别说明了，大家都懂的，前文也说了，对着SensorTag，以后我们叫她小T吧，我少打几个字，对着小T哈气，于是湿度会增加，这里咱们玩个特别的，对着小T猛哈一阵气，如下图，看着是不是有点鬼异啊？湿度值超了100%了。。。。。这是湿度值数据的图表，显示了一段时间内湿度的变化，戳一下湿度那项就可以进去看，上图最右边有一个“>”，凡是有这个符号的说明还有内容可以看。过了一阵，湿度开始下降，如图，如果你觉得图表比较长，一屏显示不下，可以用两根手指缩小就是这样紫，在这里我们产生了一个疑问，相对湿度咋超100%啦？？按理说这是不可能的，就像物质的纯度，中学化学童鞋们都学过，纯净物是理论上存在而实际是不存在的，有网上说什么UFO用的纯度百分之好几百的铁呀镁呀的，好吧，我相信你。在地球上，用来做芯片的单晶硅，是很纯的了，一百万硅原子里可能掺杂了一个别的原子。我们的小T用的是HDC1000YPA数字温湿度传感器，读取温湿度值的时候按规定的时序操作时钟线和数据线读取。湿度传感器的原理，是利用物质的电阻-湿度特性制作的，常见的比如氯化锂电湿敏元件，质量比较好的元件湿度量程能达到2%RH~100%RH，其他的材料还有碳湿敏元件、氧化铝、陶瓷等等。不管撒元件，应该都不能被水淹了吧，测量湿度值被水淹了也没有实际意义，所以，湿度值超过100%应该说明了个问题，哈气太猛了，传感器上凝结了水滴，造成元件在非正常环境下工作，电-湿度特性混乱，数值也就不准了，等慢慢水滴蒸发，湿度值就会恢复正常。这是气压和高度。这里有两个值，上边的是气压值，mbar是毫巴，压强单位，1000毫巴(mbar)=100000帕斯卡(Pa)，首都地处华北平原，气压在1000毫巴也就是1000百帕左右比较正常，阴天下雨可能会低一些；下边的值是高度，高度我一开始不太清楚，这个值单位是米，但是0米是什么地方呢？为了搞清楚这个问题，先从传感器入手，这是小T上的BMP280气压传感器。气压传感器啥原理呢？空气压缩机的气压传感器主要的传感元件是一个对气压传感器内的强弱敏感的薄膜和一个顶针开控制，电路方面它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压力降低或升高时，这个薄膜变形带动顶针，同时该电阻器的阻值将会改变。很多空气的气压传感器的主要部件为变容式硅膜盒。当该变容硅膜盒外界大气压力发生变化时顶针动作，单晶硅膜盒随着发生弹性变形，从而引起硅膜盒平行板电容器电容量的变化。开来这东也是有电阻式的电容式和有电容式的，简单理解就是气压变化引起元件形变，引发电容或电阻变化。测气压是没啥问题了，那这东怎么测出高度来呢？还得感谢物理老师，童鞋们回忆下，初中物理学过是否记得，海平面处，指甲盖大的地方，如果有一个空气柱的话，这空气柱质量有1KG重，站得越高气压越低，越低气压越高，青藏高原上几十度水就开了，气压低造成了沸点升高。。。。。太乱了，整理下，我们要的是高度和大气压有一定关系，一般地，随着高度增加，气压下降，高度降低，气压上升。可是，拿着小T举过头顶，放到脚下，确实看到高度变化了，不太精确的变化，2米以内，怎么证明小T的高度值是通过气压换算出来的呢？得借助工具，不是撒高大尚的工具，一个爆米花桶即可，所以，轻易别乱丢东西，谁知道啥时候用上，没有用高压锅是因为蓝牙信号穿不透金属。下边，开始，捏，看看值，好了，真相大白了，高度值就是换算过来的，捏的时候，桶内气压增高，高度显示为-356米，松开手，因为桶的气密性不好刚才漏气了，桶恢复到原来形状后空气不够了，气压降低了，于是，这个在二楼的小T，被认为在29.8米处一般地，当高度低于 1,500米时，大气压几乎呈线性降低，每100米大约降低11.2 mbar，即每10米大约降低1.1 mbar。有兴趣的童鞋可以在网上查查相关资料。气压和高度看完了，接下来看看温度这块这个是温度，有两个，一个是普通的环境温度，还有一个是红外温度传感器。普通的环境温度传感器大体分两种，热电阻式和热电偶式。热电阻式的比较好理解，金属温度升高电阻率变大，温度降低，电阻率变小，中学物理学过的；热电偶式，比如双金属片（杆）式，两种不同金属热膨胀系数不同，温度变化会造成双金属片的弯曲，将弯曲的曲率输出成信号用来测量温度。上边的两种都属于接触式传感器，测量时与被测物体充分接触，红外传感器属于非接触式的，不难想象，如果被测物体温度过高，比如太阳表面，火箭穿过大气层时外壳温度，用接触式传感器恐怕非挂掉不可，别说测温了。于是有人想出各种办法，解决这类问题。红外温度计就是一种，非接触的优点不仅是可以测高温物体，比如在一些特殊场合，医院测病人体温，流行病高发时车站红外测体温，也安全避免和潜在的传染源接触。非典时期，这种温度计就用的比较多。红外温度计使用时，应该和被测物保持一个合适的距离，合适的角度正对最好，不要隔着玻璃，我们这个小T用的是TMP007红外热电堆温度传感器，小巧低功耗，每次测量仅消耗675uJ的能量。如果童鞋们感兴趣可以网搜下这些非接触测温原理性的东。我打开煤气灶，烧热了锅，测了下，可见环境温度还是30.1度，锅温度已经到了49.7度，因为怕把小T烤坏，所以没再往高测。又该总结了，总结是个好习惯，今天又学习了不少知识，玩耍了三个传感器，收获不小。 `` 0
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