为确保电工电子产品工作可靠,可靠性试验越来越受到重视。温湿度气候环境试验箱是可靠性试验的一种重要设备。温湿度气候环境试验箱能否提供真实的试验环境是试验成败的重要因素。因此,对温湿度气候环境试验箱的校准显得尤为重要。温湿度气候环境试验箱的校准主要包括测量其温度和湿度指标是否符合要求。根据实际需求,设计一种基于ADI MicroConverter的便携式温湿度巡检仪。巡检仪主要包括多通道温度、湿度的测量、RS-232串行通信接口和人机对话接口。文中前五章详细说明了巡检仪各部分设计的理论基础和实现方法,最后在结论中说明巡检仪实现的功能及达到的性能指标,提出了升级、改进巡检仪需要完成的工作。第1章综述温湿度气候环境试验箱的校准现状。根据我国相关国标及规范规定,提出了巡检仪的设计任务和设计目标,最终温湿度巡检仪实现了15通道温度测量和4通道相对湿度测量。温度测量范围为-70℃~+200℃,相对湿度测量范围为20%RH~100%RH;温度测量准确度≤±0.1℃,相对湿度测量准确度≤±3%RH。第2章详细说明温度、湿度的相关概念以及测量方法。介绍铂电阻测量温度和干湿球法测量湿度的原理,由于风速和气压对湿度测量有很大的影响,文中说明了处理其影响所采取的方法。第3章分析巡检仪硬件电路各部分的设计方法。以铂电阻作为温湿度主要测量元件,提出以ADuC834为中央处理器,采用CD4097和CD4067设计多路选择器,实现温湿度多路信号的测量。充分利用ADuC834集成的模拟信号采集功能,使中央处理器外围电路最简化,整机体积大大减小,通过微处理器内部软件计算,可以直接读取温湿度或传输到计算机上,方便检定单位工作。MS5534B作为压力传感器,测量箱体内气压,参与相对湿度计算。第4章对巡检仪软件部分进行说明,详细分析温湿度计算方法,选取合适方法编写高效率程序代码。由于湿度测量一直是测量领域的一个难点,其中关键为计算饱和水汽压,不同测量机构给出了不同的表示方法,其中比较著名的有七个计算公式。在软件编写过程中,对七个计算公式的计算精度及运算快慢进行分析研究,最终选择了Michell Instruments Ltd中使用的饱和水汽压计算公式。由于相对湿度与风速有关,但在设计中没有对箱体内风速进行测量,在软件中以定值的形式出现,可能会造成测量误差。当需要修正风速时,可通过键盘接口完成。另外由于Pt100铂电阻存在个体差异,0℃时其阻值R0不一定为准确的100Ω,为了准确测量。需要对其修正,其修正方法同样可通过键盘接口完成。第4章还介绍了气压测量程序、ADC校准程序和通信接口程序。第5章介绍对巡检仪的测试,分析引起测量误差的原因,及减小误差的方法。分析测量结果,确定巡检仪所达到的性能指标。测试方法为采用吉时利2700数据采集器测量Pt100铂电阻的阻值,计算出温湿度后,作为比对值与巡检仪测到的数据进行比对,比对结果为温度测量误差≤±0.1℃,湿度误差≤±3%RH,符合设计需求。