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《科技创新实践》课程介绍 一、课程简介 设立科技创新实践课程的目的是为了培养和提高学生的实践能力,动手能力,创新精神和创造能力,为学生参加校内外的各类科技创新实践活动提供必要的准备,为毕业后参加科研打下坚实的基础. 本课程以设计、制作创新实际作品(包括专利申请文件))为目标的实践性专业选修课。本课程是电类专业本科学生的一门专业实践性课程，主要针对我校电子信息类专业各年级的学有余力、乐于创新的本科生。通过本课程的学习和实践，能够培养学生良好的创新精神和创新能力，加深并扩大所学的理论知识范围，强化学生运用基本理论分析和处理实际问题的能力，同时有助于学生养成实事求是，一丝不苟，严谨的科学态度和独立工作能力。 二、本课程的主要内容 主要介绍创新实践中常用的模拟电子、数字电子、传感器等方面的基本知识，设计与制作的注意事项等；介绍创新思维技巧、选题与方案设计技巧、系统连调技巧等。结合稳压电源设计、数据采集模块设计、液晶显示模块设计、温度测量电路设计、步进电极驱动电路设计等具体课题，对学生进行创新实践活动的基本训练。 如果学生感兴趣的话，也可以介绍一些关于专利的基础知识（例如专利的检索，专利的种类，专利的的申请等）。 学生要结合学校开展的电子设计大赛、挑战杯、科技立项等课外创新实践活动,每人(或每组)选择一个题目，根据实际题目，查阅文献资料，独立地提出实现方案,设计出具体电路,然后购买材料,搭接电路,利用实验室的仪器设备，进行制作调试.学生在老师指导下，最终要完成一件具有一定创新特色的作品,还要提交科研报告,报告要包括摘要、前言、方案论证、系统框图、电路图、测试结果、总结（含心得体会）、参考资料等。 简易湿度测量仪的设计与制作 1.设计任务:设计一个简易湿度测量仪,用来测 量空气的湿度. 2. 技术指标: 湿度测量范围：5%RH∽95%RH，测湿精度：±2%RH 3. 测量结果用数字显示 在工业生产中，湿度的测控直接关系到产品的质量。精密仪器、半导体集成电路与元器件制造场所，湿度的测控尤显得更加重要。此外，湿度测控在气象预报、医疗卫生、食品加工等行业都有广泛的应用。 一.湿度的表示方法 空气中含有水蒸气的量称为湿度。湿度的表示方法有很多，主要有质量百分比和体积百分比、相对湿度和绝对湿度、露点（霜点）等表示法。 1．相对湿度：水蒸气压是在一定的温度条件下，混合气体中存在的水蒸气分压（e）。而饱和蒸汽压是指在同一温度下，混合气体中所含水蒸气压的最大值（e）。温度越高，饱和水蒸汽压越大。在某一温度下，待测气体中的水蒸汽分压与相同温度下水的饱和水蒸汽压的百分比，称为相对湿度，用%RH表示,它是一个无量纲的量，其表示式为： %RH=(e/es)×100% 式中的e表示待测气体中的水中蒸汽分压；es表示待测气体中的饱和水蒸汽压。 2. 绝对湿度:绝对湿度表示单位体积内，空气中所含水蒸汽的质量，用AH 表示。其定义为： AH=(m/V) [单位是克/立方米-g/M3] 式中， m—待测空气中水蒸汽的质量 V---待测空气的总体积 ρv--待测空气的绝对湿度 二.湿度的测量 湿度传感器是能感受到外接湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质的变化，将湿度信号转化为有用信号的器件。对湿度传感器通常要求：在各种环境中稳定性好，响应时间短，寿命长，有互换性，耐污染和受温度影响小等。 有电容式和电阻式两种。在实际的测量中，对湿度传感器的电容值和电阻值进行直接测量并不方便，对其变化量的测量显得更为困难，所以不采用直接测量的方式，而是将电容信号或电阻信号转换成易于测量的电流、电压或频率信号。 湿度传感器种类繁多，可根据使用环境选择合适的传感器。下面我们介绍电容式高分子湿度传感器HS1101。 HS1101高分子湿度传感器是Humirel公司的产品，常用在成本低的场合，比如：家电，农业大棚，办公自动化及工控系统。还可用于任何需要湿度补偿的场合。其特点是：长期饱和后可迅速恢复；高可靠性和长期稳定性；专利固态多聚酯结构；快速响应；可以电压或频率输出等。 HS1101的典型性曲线如图1所示。 HS1101的电容的拟和曲线公式： C(pf)=C@55%*(1.25*10-7RH-3-1.36*10-5RH2+2.19*10-3RH+9.01*10-1) （2-1） 通过HS1101的典型曲线图可见在要求不高的情况下，可以认为相对湿度—电容成线性关系。 1.湿度-频率转换电路 可用HS1101将湿度变化转换为电容变化，再将电容的变化