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濕度傳感器原理
濕度傳感器 2009-04-29 20:50:36 閱讀991 評(píng)論0 字號(hào)：大小
濕敏元件簡(jiǎn)單濕度傳感器濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類
濕敏電阻特點(diǎn)基片上覆蓋層用感濕材料制成膜當(dāng)空氣水蒸氣吸附感濕膜上時(shí)元件電阻率和電阻值都發(fā)生變化利用特性即測(cè)量濕度
濕敏電容般用高分子薄膜電容制成常用高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí)濕敏電容介電常數(shù)發(fā)生變化使其電容量也發(fā)生變化其電容變化量與相對(duì)濕度成正比
電子式濕敏傳感器準(zhǔn)確度達(dá)2-3%RH比干濕球測(cè)濕精度高
濕敏元件線性度及抗污染性差檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí)濕敏元件要長(zhǎng)期暴露待測(cè)環(huán)境容易被污染而影響其測(cè)量精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面沒有干濕球測(cè)濕方法好下面對(duì)各種濕度傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹
1、氯化鋰濕度傳感器
（1）電阻式氯化鋰濕度計(jì)
第基于電阻-濕度特性原理氯化鋰電濕敏元件美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局F.W.Dunmore研制出來種元件具有較高精度同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉適用于常溫常濕測(cè)控等系列優(yōu)點(diǎn)
氯化鋰元件測(cè)量范圍與濕敏層氯化鋰濃度及其成分有關(guān)單元件有效感濕范圍般20％RH 內(nèi)例0.05％濃度對(duì)應(yīng)感濕范圍約（80～100）％RH 0.2％濃度對(duì)應(yīng)范圍（60～80）％RH 等由此見要測(cè)量較寬濕度范圍時(shí)必須把同濃度元件組合起使用用于全量程測(cè)量濕度計(jì)組合元件數(shù)般5采用元件組合法氯化鋰濕度計(jì)測(cè)范圍通常（15～100）％RH國(guó)外有些產(chǎn)品聲稱其測(cè)量范圍達(dá)（2 ～100）%RH
（2）露點(diǎn)式氯化鋰濕度計(jì)
露點(diǎn)式氯化鋰濕度計(jì)由美國(guó) Forboro 公司首先研制出來其我國(guó)和許多國(guó)家都做了大量研究工作種濕度計(jì)和上述電阻式氯化鋰濕度計(jì)形式相似工作原理卻完全同簡(jiǎn)而言之利用氯化鋰飽和水溶液飽和水汽壓隨溫度變化而進(jìn)行工作
2、碳濕敏元件
碳濕敏元件美國(guó) E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年首先提出來與常用毛發(fā)、腸衣和氯化鋰等探空元件相比碳濕敏元件具有響應(yīng)速度快、重復(fù)性好、無沖蝕效應(yīng)和滯環(huán)窄等優(yōu)點(diǎn)因之令人矚目我國(guó)氣象部門于70年代初開展碳濕敏元件研制并取得了積極成其測(cè)量確定度超過±5％RH 時(shí)間常數(shù)正溫時(shí)2～3s滯差般7％左右比阻穩(wěn)定性亦較好
3、氧化鋁濕度計(jì)
氧化鋁傳感器突出優(yōu)點(diǎn)體積非常?。ɡ糜谔娇諆x濕敏元件僅90μm厚、12mg重）靈敏度高（測(cè)量下限達(dá)-110℃露點(diǎn)）響應(yīng)速度快（般 0.3s 3s 之間）測(cè)量信號(hào)直接電參量形式輸出大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理程序等等另外還適用于測(cè)量液體水分上特點(diǎn)正工業(yè)和氣象某些測(cè)量領(lǐng)域所希望因此被認(rèn)進(jìn)行高空大氣探測(cè)供選擇幾種合乎要求傳感器之也正因些特點(diǎn)使人們對(duì)種方法產(chǎn)生濃厚興趣而遺憾盡管許多國(guó)家專業(yè)人員改進(jìn)傳感器性能進(jìn)行了懈努力探索生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品工藝條件及提高性能穩(wěn)定性等與實(shí)用有關(guān)重要問題.
上始終未能取得重大突破因此目前止傳感器通常只能特定條件和有限范圍內(nèi)使用近年來種方法工業(yè)低霜點(diǎn)測(cè)量方面開始嶄露頭角
4、陶瓷濕度傳感器
濕度測(cè)量領(lǐng)域?qū)τ诘蜐窈透邼窦捌涞蜏睾透邷貤l件下測(cè)量目前止仍薄弱環(huán)節(jié)而其又高溫條件下濕度測(cè)量技術(shù)落往通風(fēng)干濕球濕度計(jì)幾乎溫度條件下使用唯方法而該法實(shí)際使用亦存種種問題無法令人滿意另方面科學(xué)技術(shù)進(jìn)展要求高溫下測(cè)量濕度場(chǎng)合越來越多例水泥、金屬冶煉、食品加工等涉及工藝條件和質(zhì)量控制許多工業(yè)過程濕度測(cè)量與控制因此自60年代起許多國(guó)家開始竟相研制適用于高溫條件下進(jìn)行測(cè)量濕度傳感器 考慮傳感器使用條件人們自地把探索方向著眼于既具有吸水性又能耐高溫某些無機(jī)物上實(shí)踐已經(jīng)證明陶瓷元件僅具有濕敏特性而且還作感溫元件和氣敏元件些特性使極有能成種有發(fā)展前途多功能傳感器寺日、福島、新田等人方面已經(jīng)邁出了頗成功步們于 1980 年研制成稱之濕瓷 - Ⅱ型和濕瓷 - Ⅲ型多功能傳感器前者測(cè)控溫度和濕度主要用于空調(diào)者用來測(cè)量濕度和諸酒精等多種有機(jī)蒸氣主要用于食品加工方面
上幾種應(yīng)用較多幾種類型傳感器另外還有其根據(jù)同原理而研制濕度傳感器里介紹了