露点温度是气象检测的重要参数。本文参照国内外冷镜式露点仪设计的优点,结合Zigbee无线传感器网络技术,设计了一种基于Zigbee无线传感器网络的冷镜式露点仪。通过半导体激光管照射镜面,硅光电池检测镜面反射光强度的变化,取得粗略露点。然后在粗略露点大小的基础上,通过控制三级制冷堆冷面降温速度,当镜面温度等于实际露点温度时,镜面温度由紧贴镜面下方的铂电阻测得,从而得到真实露点温度。完成了露点仪的硬件设计,包括光电检露部分,主要是半导体激光管恒功率驱动电路的设计；铂电阻测温部分,主要是四线制铂电阻测温电路和24位模数转换电路的设计；三级制冷堆部分,主要是三级制冷堆结构和H桥驱动电路的设计；水冷散热部分,主要是水冷散热组成的设计；微控制器及外围电路部分,主要是微控制器外围电路、液晶屏串行接口电路、通信电路和JTAG仿真器接口电路的设计；Zigbee节点部分,主要是节点芯片外围电路、通信电路和DBUG编程器接口电路的设计。完成了露点仪的控制算法的设计,镜面高速率升温和低速率降温采用Fuzzy-数字PID复合控制算法实现。在镜面温度偏差较大的情况下,使用Fuzzy控制,无需被控对象精确的数学模型,实现非线性控制；在镜面温度偏差较小的情况下,切换至数字PID控制,克服当系统的误差趋近于零时Fuzzy控制可能产生的振荡和稳态误差。二者的转换由微控制器程序根据事先设定好的偏差范围自动实现。完成了露点仪的软件设计,包括露点检测程序设计部分,主要是模数转换子程序、PWM输出子程序、液晶屏驱动子程序和串口通信子程序；无线传输程序设计部分,主要有Z-Stack协议栈工作流程、节点与PC机通信子程序和节点无线数据收发子程序。实验结果表明,本文设计的基于Zigbee无线传感器网络的冷镜式露点仪能够满足高精度露点检测的需求,重复度优于±0.06℃,精度优于±0.4℃。冷却能力-65℃(在25℃状态下)。