湿度传感器的应用.

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温湿度传感器的具体应用

温湿度传感器的具体应用

温湿度传感器的具体应用一、引言温湿度传感器是一种常见的传感器,它可以用于测量周围环境的温度和湿度。

在现代生活中,温湿度传感器被广泛应用于各种领域,如气象、农业、医疗、建筑等。

本文将详细介绍温湿度传感器的具体应用。

二、气象领域1. 气象站气象站是一个收集和记录大气现象数据的设施。

其中一个重要组成部分就是温湿度传感器。

通过温湿度传感器测量得到的数据可以帮助气象学家预测天气情况,以及为公众提供准确的天气预报。

2. 农业在农业生产中,温湿度传感器可以帮助农民监测和控制作物生长环境。

例如,在大棚种植中,通过安装温湿度传感器来监测大棚内部环境的变化,并及时调整空调系统来保证作物正常生长。

三、医疗领域在医疗领域,温湿度传感器也扮演着重要角色。

1. 病房在医院病房中,温湿度传感器可以用来监测病人的环境温度和湿度。

这对于病人的健康恢复非常重要,因为过高或过低的温度和湿度可能会影响病人的身体机能。

2. 实验室在实验室中,一些实验需要特定的温湿度条件。

通过使用温湿度传感器,科学家可以确保实验环境符合所需条件。

这对于实验结果的准确性非常重要。

四、建筑领域在建筑领域,温湿度传感器也有着广泛的应用。

1. 空调系统空调系统是一个非常重要的建筑设施,它可以调节室内环境温度和湿度。

通过安装温湿度传感器来监测室内环境变化,并及时调整空调系统来保证舒适性。

2. 建筑材料质量检测在建筑材料生产过程中,如果材料受到过高或过低的温度和湿度影响,那么可能会导致材料质量下降。

通过使用温湿度传感器来监测生产环境变化,并及时采取措施来保证材料质量。

五、总结温湿度传感器在现代生活中有着广泛的应用,涉及到气象、农业、医疗和建筑等多个领域。

通过使用温湿度传感器,我们可以更好地控制环境变化,保证生产和生活的正常进行。

温湿度传感器的原理及应用

温湿度传感器的原理及应用

温湿度传感器的原理及应用温湿度传感器是一种用于测量环境中温度和湿度的装置,常见于气象、农业、仓储、制造业等领域。

本文将介绍温湿度传感器的原理和应用。

一、原理温湿度传感器的工作原理可以分为电阻式、电容式、热电偶式和表面声波式等多种类型。

下面分别介绍几种常见的原理。

1. 电阻式传感器电阻式传感器通过利用材料的温度和湿度敏感特性来测量环境中的温湿度。

常用的电阻式传感器有热敏电阻和湿敏电阻。

热敏电阻:热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,通过测量电阻值的变化可以推算出环境的温度。

湿敏电阻:湿敏电阻的电阻值随湿度的变化而变化,通过测量电阻值的变化可以推算出环境的湿度。

2. 电容式传感器电容式传感器通过测量电容的变化来得知温湿度的信息。

通常使用一对金属电极构成的电容器,在环境的温湿度变化时,电容的值会发生相应的变化,通过测量电容值的变化可以得知环境的温湿度。

3. 热电偶式传感器热电偶是利用两种不同金属的热电特性产生的热电势差来测量温度的装置。

通过测量热电偶之间的电势差,可以精确地得知环境的温度。

4. 表面声波式传感器表面声波式传感器采用封装有特殊材料的压电晶体,利用压电效应将输入的温湿度信号转化为表面声波的频率变化,通过测量频率的变化可以得知温湿度的信息。

二、应用温湿度传感器在各个领域有着广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景。

1. 气象领域气象预测是温湿度传感器在气象领域的主要应用之一。

通过安装在气象站、气球探测器等设备中的传感器,可以实时地测量和记录环境中的温度和湿度数据。

这些数据是气象预报和气候研究的重要依据。

2. 农业领域温湿度传感器在农业领域的应用主要是用于控制温室的温湿度环境。

通过实时监测温室内的温湿度变化,可以根据作物的需求进行相应的调控,提高产量和质量。

3. 仓储领域在仓储领域,温湿度传感器用于监测储存物品的温湿度,以确保物品在适宜的环境下保存。

特别是一些对温湿度要求较高的物品,如药品、食品等,通过传感器实时监测,可以防止物品的变质和损坏。

湿敏电阻式传感器的用途

湿敏电阻式传感器的用途

湿敏电阻式传感器的用途湿敏电阻式传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。

它是由一种特殊的材料制成的,当材料中含有水分时,其电阻值会发生变化,进而通过测量电阻值的变化来反映环境的湿度水平。

湿敏电阻式传感器使用广泛,以下是其主要用途的详细介绍。

1. 家用电器湿敏电阻式传感器常被用于家用电器中,如空调、除湿机、加湿器等,用于监测并控制设备工作环境的湿度。

通过湿敏电阻式传感器,这些电器可以实时感知环境湿度的变化,并根据需要自动调整工作状态,以提供更加舒适的使用体验。

2. 农业领域湿敏电阻式传感器在农业领域中的应用广泛。

农田灌溉系统中,湿敏电阻式传感器可用于测量土壤湿度,以判断灌溉水的需求量。

此外,湿敏电阻式传感器还可用于温室和植物生长环境的监测,及时掌握环境湿度变化,为农作物生长提供良好的湿度条件。

3. 医疗健康在医疗健康领域,湿敏电阻式传感器也有一定的应用。

例如,可以将湿敏电阻式传感器嵌入护理床垫中,用于监测患者的出汗情况,通过分析湿敏电阻值的变化,来判断患者的身体健康状况。

此外,湿敏电阻式传感器还可用于制作一些特殊的医用设备,如呼吸机,用于监测呼吸气中的湿度,以确保患者得到安全有效的治疗。

4. 工业制造在工业制造领域中,湿敏电阻式传感器被广泛应用于湿度控制系统中。

例如,湿敏电阻式传感器可以被安装在生产线上,监测生产环境中的湿度变化,并根据实时数据自动调整设备的工作状态,保证生产环境的湿度在适宜的范围内。

此外,湿敏电阻式传感器还可用于控制一些对湿度要求较高的工艺过程,如涂装、干燥等。

5. 环境监测湿敏电阻式传感器在环境监测领域中也有着重要的应用。

例如,可以将湿敏电阻式传感器布置在城市空气湿度监测站中,用于监测城市空气中的湿度情况,为城市空气质量检测提供重要的数据参考。

此外,湿敏电阻式传感器还可用于监测室内环境湿度,为室内空气质量改善提供数据支持。

综上所述,湿敏电阻式传感器具有广泛的应用领域,包括家用电器、农业、医疗健康、工业制造和环境监测等。

湿度传感器的应用

湿度传感器的应用

湿度传感器工作原理及应用人类的生存和社会活动与湿度密切相关。

随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。

由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。

从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。

对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。

我们从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。

1.选择测量范围和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。

除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。

在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。

测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。

当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。

下面列举一些应用领域对湿度传感器使用温度、湿度的不同要求,供使用者参考(见表1)。

用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。

2、选择测量精度和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。

每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。

因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。

例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。

所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。

生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。

如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。

而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。

如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。

众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。

列举出湿度传感器的具体应用

列举出湿度传感器的具体应用

列举出湿度传感器的具体应用湿度传感器是一种检测空气中湿度,即水汽含量的设备。

它可以通过测量空气中的水汽分压力或电容值来确定瞬时湿度。

湿度传感器在许多领域中都有着广泛的应用。

接下来我们将列举出湿度传感器的具体应用。

1. 气象预报在气象预测中,湿度传感器可以用来测量空气中的水汽含量。

这对于预测地面降雨、雪和霜的形成,预测大气中的云的类型和能见度等信息,都非常重要。

当遇到大规模的天气现象时,湿度传感器能够帮助预报员更准确地预测天气情况,及时发出预警。

2. 建筑气候控制在建筑气候控制中,湿度传感器的作用是相当明显的。

当室内空气中湿度过高时,湿度传感器会发出信号,指示设备开启加湿器或增加通风。

另外,当室内湿度过低时,湿度传感器也会发出信号,指示设备开启除湿器或增加暖气等。

3. 食品存储和加工湿度传感器在食品加工中也得到了广泛的应用。

比如,在面包、蛋糕等食品的制作过程中,需要保证烤箱内空气中的湿度,这样才能保证食物的味道和口感。

同时,湿度传感器也用于冷冻或保鲜设备中,通过测量室内湿度来控制设备的工作状态,以保持食品的最佳保存状态。

4. 医疗设备在医疗设备中,湿度传感器可以用来测量空气湿度和呼吸器中的湿度。

呼吸器需要将湿空气送入患者的呼吸道,这就需要准确测量空气中的湿度,以保证呼吸过程的顺畅和患者的健康。

5. 农业生产在农业生产中,湿度传感器的应用非常广泛。

例如,农业大棚和温室中的湿度控制,能够确保蔬菜和花卉的生长和生产。

此外,湿度传感器也可以用于粮食存储和加工过程中,确保粮食储藏环境中的湿度和温度。

综上所述,湿度传感器在许多领域中都有着广泛的应用。

它可以帮助人们更好地控制环境和生产过程,提高效率和品质。

湿度传感器在农业领域中的应用

湿度传感器在农业领域中的应用

湿度传感器在农业领域中的应用传感器是现代农业中不可或缺的重要设备之一,其中湿度传感器在农业生产中扮演着至关重要的角色。

湿度传感器可以准确测量环境中的湿度水平,并为农民和农业专业人士提供有价值的信息,从而帮助他们更好地管理农作物的生长、优化灌溉系统以及提高农业产量。

本文将重点探讨湿度传感器在农业领域中的应用。

一、土壤湿度监测与灌溉管理农业生产中,确保农作物得到适当的灌溉是至关重要的。

而湿度传感器则是实现精确灌溉管理的关键工具之一。

通过将湿度传感器安装在土壤深处,可以及时准确地监测土壤湿度的变化情况。

农民可以根据传感器所提供的数据,精确地判断何时进行灌溉以及灌溉的量和频率。

这不仅可以避免频繁或过少的灌溉,还可以提供最佳的生长条件,帮助农作物健康生长,从而提高产量。

二、温室环境监测与控制在温室中,湿度传感器的应用尤为重要。

温室是农业生产中一种常用的控制环境,通过人工控制温度、湿度等因素,创造适宜的生长环境。

湿度传感器可以实时监测温室内外的湿度水平,并将数据传输给温室控制系统。

基于传感器所提供的数据,温室控制系统可以自动控制湿度,保持理想的湿度范围,为作物提供最佳的生长环境。

三、病虫害监测与预警系统湿度传感器在病虫害监测与预警系统中也发挥着重要作用。

某些病虫害对湿度有较高的敏感性,因此通过监测湿度水平,农民可以及早发现病虫害的蔓延趋势,并做出相应的防治措施。

湿度传感器与专用软件结合,可以自动分析数据并发出预警信号。

通过这种实时监测和预警系统,农民可以迅速采取针对性的措施,及时控制病虫害蔓延,减少农作物的损失。

四、存储环境监控湿度传感器还可以应用于农产品的存储环境监控。

农产品存储的湿度条件对其保鲜和质量起着决定性的影响。

通过安装湿度传感器在农产品存储仓库或冷库中,农民可以实时了解湿度的变化情况,并根据需要调整环境条件,以最大程度地延长农产品的保鲜期和保持其高质量。

总结起来,湿度传感器在农业领域中的应用是多种多样的。

湿度传感器的原理及应用论文范文

湿度传感器的原理及应用论文范文

湿度传感器的原理及应用论文范文一、引言湿度传感器是一种常见的电子传感器,用于测量空气中的湿度水分含量。

它广泛应用于气象、工业、农业等领域,在各个领域都发挥着重要的作用。

本文将介绍湿度传感器的原理以及在不同领域的应用。

二、湿度传感器的原理湿度传感器的原理基于物质吸湿性能的变化。

常见的湿度传感器有电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器两种类型。

2.1 电阻式湿度传感器原理电阻式湿度传感器使用一种湿度敏感材料作为电阻元件,该材料的电阻随湿度变化而变化。

当湿度增加时,湿度敏感材料吸湿膨胀,导致电阻增加;当湿度减少时,湿度敏感材料脱湿收缩,导致电阻减少。

通过测量电阻的变化,可以间接测量湿度的变化。

2.2 电容式湿度传感器原理电容式湿度传感器通过测量电容的变化来间接测量湿度。

传感器由两个电极和一个吸湿材料组成,当空气中的湿度变化时,吸湿材料的含水量发生变化,导致电极之间的电容值发生变化。

传感器测量电容的变化,并转换为相应的湿度值。

三、湿度传感器的应用领域湿度传感器在许多领域中具有广泛的应用。

3.1 气象领域湿度是气象学中一个重要的参数,对天气的变化和气候的研究起着至关重要的作用。

气象领域常用湿度传感器来测量大气中的湿度水分含量,从而预测天气变化、制定农业灌溉计划等。

3.2 工业领域在工业领域中,湿度传感器常用于检测生产环境中的湿度水分含量。

例如,在食品加工过程中,湿度传感器可以帮助控制空气湿度,确保产品的质量和安全性。

在纺织品和木材行业中,湿度传感器可以帮助控制材料的干燥程度,防止发霉和变形。

3.3 农业领域农业领域对于湿度的要求较高,湿度传感器被广泛用于农业自动化系统中。

例如,在温室种植中,湿度传感器可以监测温室内的湿度水分含量,调节温室的通风和灌溉系统,提供适宜的生长条件。

在农田灌溉中,湿度传感器可以测量土壤湿度,帮助合理使用水资源和制定灌溉计划。

3.4 生活领域在生活领域,湿度传感器也有很多应用。

例如,智能家居系统中的湿度传感器可以监测室内湿度,根据湿度的变化调节室内空调系统,提供舒适的生活环境。

湿度传感器在农业中的应用

湿度传感器在农业中的应用

湿度传感器在农业中的应用
湿度传感器在农业中的应用非常广泛。

农业生产中,湿度是一个非常重要的参数,对于农作物的生长和产量具有重要影响。

因此,湿度传感器可以帮助农民监测和控制湿度,提高农作物的生产效率和质量。

以下是湿度传感器在农业中的几个常见应用场景:
1. 空气湿度监测:农业生产中,空气湿度是农民们非常关注的一个指标。

过高的空气湿度会导致作物腐烂、霉变和病虫害滋生等问题。

因此,农民们需要通过湿度传感器监测空气湿度,及时采取相应的措施进行调节。

2. 土壤湿度监测:湿度传感器可以安装在土壤中,帮助农民监测土壤湿度。

土壤湿度是作物生长的基本条件之一,过高或过低的土壤湿度都会影响作物的生长和产量。

通过湿度传感器实时监测土壤湿度,农民可以及时调整灌溉和施肥的方案,提高农作物生长效率和产量。

3. 马厩湿度监测:在马场或农场的马厩中,湿度传感器可以帮助农民监测空气湿度。

马匹的健康和舒适度与马厩中的空气质量密切相关。

高湿度的环境容易导致马匹患上皮肤病等病症,因此,通过湿度传感器监测马厩中的湿度,农民可以及时采取相应的措施,为马匹提供一个更加健康、舒适的生活环境。

综上所述,湿度传感器在农业生产中具有非常重要的应用价值,可以帮助农民监
测和控制环境湿度,提高农作物的生产效率和质量。

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湿度传感器工作原理及应用人类的生存和社会活动与湿度密切相关。

随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。

由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。

从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。

对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。

我们从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。

1.选择测量范围和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。

除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。

在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。

测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。

当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。

下面列举一些应用领域对湿度传感器使用温度、湿度的不同要求,供使用者参考(见表1)。

用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。

2、选择测量精度和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。

每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。

因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。

例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。

所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。

生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。

如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。

而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。

如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。

众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。

温度每变化0.1℃。

将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。

使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。

因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。

所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。

多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。

对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH以上精度的湿度传感器。

与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。

而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。

国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。

”3、考虑时漂和温漂几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。

由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。

这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。

一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期负责重新标定。

请使用者在选择传感器时考虑好日后重新标定的渠道,不要贪图便宜或迷信洋货而忽略了售后服务问属。

温漂在上1节已经提到。

选择湿度传感器要考虑应用场合的温度变化范围,看所选传感器在指定温度下能否正常工作,温漂是否超出设计指标。

要提醒使用者注意的是:电容式湿度传感器的温度系数α是个变量,它随使用温度、湿度范围而异。

这是因为水和高分子聚合物的介电系数随温度的改变是不同步的,而温度系数α又主要取决于水和感湿材料的介电系数,所以电容式湿敏元件的温度系数并非常数。

电容式湿度传感器在常温、中湿段的温度系数最小,5-25℃时,中低湿段的温漂可忽略不计。

但在高温高湿区或负温高湿区使用时,就一定要考虑温漂的影响,进行必要的补偿或订正。

领域部门温度(℃) 温度(%RH)纺织纺纱厂 23 60织布厂 18 85医药制药厂 10~ 30 50~60手术室 23~ 26 50~60轻工印刷厂 23~ 27 49~51卷烟厂 21~ 24 55~65火柴厂 18~22 50电子半导体 22 30~45计算机房 20~30 40~70通讯电缆充气 -10~30 0~20食品啤酒发酵 4~8 50~70农业良种培育 15~40 40~75人工大棚 5~40 40~100仓储水果冷冻 -3~5 80~90地下菜窖 -3~ -1 70~ 80文物保管 16~18 50~55注:在不同领域的使用范围(%RH/℃)4.与传统测湿方法的关系早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计,而电子式湿度传感器是近几十年.特别是近20年才迅速发展起来的。

新旧事物的交替与人们的观念转变很有关系。

由于干湿球、毛发湿度计的价格仍明显低于湿度传感器,造成一部分人对电子湿度传感器价格的不认可。

正好像用惯了扫帚的人改用吸尘器时,总觉得花几百元钱买一台吸尘器有些不上算,不如花几元钱买把扫帚那样心理容易平衡。

由于传统测湿方法在人们的脑海中印象太深了,一些人形成了只有干湿球湿度计才是准确的固有概念。

有些用户拿干湿球湿度计来对比刚购得的湿度传感器,如发现示值不同,马上认为湿度传感器不准。

须知干湿球的准确度只有5%一7%RH,不但低于电子湿度传感器,而且还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。

湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定,最常用分流式标准湿度发生器来进行标定。

所以希望用户在需要校准时也采用相同的方法,避免用准确度低的器具去校准或比对精度高的传感器。

5、其它注意事项湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。

也避免在粉尘较大的环境中使用。

为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。

如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。

有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度.或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。

使用时应技要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。

传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。

当传输距离超过200m以上时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。

由于湿敏元件都存在一定的分散性,无论进口或国产的传感器都需逐支调试标定。

大多数在更换湿敏元件后需要重新调试标定,对于测量精度比较高的湿度传感器尤其重要。

湿度传感器的发展趋势介绍湿敏元件的特性,重点阐述集成湿度传感器、单片智能化湿度/温度传感器的性能特点及产品分类,最后给出集成湿度传感器典型产品的技术指标。

在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。

但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。

用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无法满足现代科技发展的需要。

这是因为测量湿度要比测量温度复杂的多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。

此外,湿度的标准也是一个难题。

国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。

近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。

湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。

1 湿敏元件的特性湿敏元件是最简单的湿度传感器。

湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。

1.1 湿敏电阻湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。

湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。

湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。

1.2 湿敏电容湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。

当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。

湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。

国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel 公司、Philips公司、Siemens公司等。

以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例,其测量范围是(1%~99%)RH,在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。

当相对湿度从0变化到100%时,电容量的变化范围是163pF~202pF。

温度系数为0.04pF/℃,湿度滞后量为±1.5%,响应时间为5s。

除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。

湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。

2 集成湿度传感器的性能特点及产品分类目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。

这些产品可分成以下三种类型:2.1 线性电压输出式集成湿度传感器典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。

其主要特点是采用恒压供电,内置放大电路,能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号,响应速度快,重复性好,抗污染能力强。

2.2 线性频率输出集成湿度传感器典型产品为HF3223型。

它采用模块式结构,属于频率输出式集成湿度传感器,在55%RH时的输出频率为8750Hz(型值),当上对湿度从10%变化到95%时,输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。

这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。

2.3 频率/温度输出式集成湿度传感器典型产品为HTF3223型。

它除具有HF3223的功能以外,还增加了温度信号输出端,利用负温度系数(NTC)热敏电阻作为温度传感器。

当环境温度变化时,其电阻值也相应改变并且从NTC端引出,配上二次仪表即可测量出温度值。

3 单片智能化温度/温度传感器2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化温度/温度传感器,其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm),体积与火柴头相近。

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