湿度传感器[1]共25页PPT资料
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湿度传感器
1.检测绝对湿度的绝对湿敏传感器
芝浦HS-6系列绝对湿度传感器
绝对湿敏传感器CHS-1
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
2.检测相对湿度的相对湿敏传感器
(1)电阻值变化型相对湿度传感器
湿敏电阻
湿度传感器模块AM1001
From SYSU
器
(2)电容量变化型相对湿度传感器
From SYSU
这样怎样的系统，如何构成的？
From SYSU
第五章 湿度传感器
湿度是表示空气中水蒸气的物理量，常用绝对湿度、 相对湿度、露点等表示。
From SYSU
一、 湿度和湿度传感器
绝对湿度
绝对湿度表示的 是单位体积中水 蒸气的质量，单 位为克每立方米 （g/m3）。
相对湿度
相对湿度H是用 空气中的水蒸气 压力P与相同空气 中相同温度下饱 和水蒸气压力PS
之比来表示，其 关系式为 H=P/PS。通常 用百分比%RH表 示。
露点
露点是指大气中 原来所含有的未 饱和水汽变成饱 和水汽所必须降 低的温度值。
一、湿度和湿度传感器
1.检测绝对湿度的绝对湿敏传感器
芝浦HS-7系列绝对湿度传感器
芝浦HS-5系列绝对湿度传感器
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
传感器与自动检测
第五章 湿度传感器
生活中我们遇到过
供养花卉用的加湿系统
From SYSU
生活中我们遇到过
黄梅天指中国长江中下游地区、 台湾、日本中南部、韩国南部等地， 每年6月中下旬至7月上半月之间持 续天阴有雨的自然气候现象。这段 时间也被称为“梅雨季节”。梅雨 季节里，空气湿度大、气温高，衣 物等容易发霉，所以也有人把梅雨 称为同音的“霉雨”。而电子设备 在黄梅天中需要特别的照顾以防止 损坏，因此，对特定的设备需要安 装黄梅天预警装置。
芝浦HS-6系列绝对湿度传感器
绝对湿敏传感器CHS-1
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
2.检测相对湿度的相对湿敏传感器
(1)电阻值变化型相对湿度传感器
湿敏电阻
湿度传感器模块AM1001
From SYSU
器
(2)电容量变化型相对湿度传感器
From SYSU
这样怎样的系统，如何构成的？
From SYSU
第五章 湿度传感器
湿度是表示空气中水蒸气的物理量，常用绝对湿度、 相对湿度、露点等表示。
From SYSU
一、 湿度和湿度传感器
绝对湿度
绝对湿度表示的 是单位体积中水 蒸气的质量，单 位为克每立方米 （g/m3）。
相对湿度
相对湿度H是用 空气中的水蒸气 压力P与相同空气 中相同温度下饱 和水蒸气压力PS
之比来表示，其 关系式为 H=P/PS。通常 用百分比%RH表 示。
露点
露点是指大气中 原来所含有的未 饱和水汽变成饱 和水汽所必须降 低的温度值。
一、湿度和湿度传感器
1.检测绝对湿度的绝对湿敏传感器
芝浦HS-7系列绝对湿度传感器
芝浦HS-5系列绝对湿度传感器
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
传感器与自动检测
第五章 湿度传感器
生活中我们遇到过
供养花卉用的加湿系统
From SYSU
生活中我们遇到过
黄梅天指中国长江中下游地区、 台湾、日本中南部、韩国南部等地， 每年6月中下旬至7月上半月之间持 续天阴有雨的自然气候现象。这段 时间也被称为“梅雨季节”。梅雨 季节里，空气湿度大、气温高，衣 物等容易发霉，所以也有人把梅雨 称为同音的“霉雨”。而电子设备 在黄梅天中需要特别的照顾以防止 损坏，因此，对特定的设备需要安 装黄梅天预警装置。
湿度传感器PPT模板
这 些 材 料 主 要 有 ZnO-LiO2-V2O5 系 、 SiNa2O-V2O5 系 、 TiO2-MgO-Cr2O3 系 、 Fe3O4 等。
1.3 主要参数
1．测量范围 指能保证湿度传感器正常工作的被测湿度最大变化范围。 2．灵敏度 指在一定湿度范围内，湿度变化为1%RH时，其感湿特征量的变化值或变化率。 指在一定温度环境下，当被测湿度发生变化时，输出的感湿特征值达
湿度为 W
T
100%
（6-5）
如
式中， 和max 分别表示某温度下空气的绝对湿度和饱和湿度； PV 和 PW 分
别表示某温度下实际水蒸气压和饱和水蒸气压。
1.2 常见的湿度传感器
1．氯化锂湿度传感器
氯化锂湿度传感器是利用吸湿性盐类（即含有氯化 锂成分的混合液体）潮解使离子导电率发生变化而制成 的测湿元件。它主要由引线、基片、感湿层和金属极板 组成。
3．响应时间 到稳定变化量的规定比例所需的时间。
4．温度系数 指感湿特性曲线随温度变化的特性。
6.3.1 结构及工作原理
1．土壤湿度检测
SLHT5-1型土壤湿度传感器（见图6-15）可以 检测农作物周围土壤的湿度，它具有很好的抵抗环 境其他因素干扰的能力，而且不会因为土壤湿度发 生突变而造成检测不准确，因此不需要额外增加信 号稳定电路。
传感器原理与应用
1.1 湿度的表示方法
1．绝对湿度
单位体积的空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度（AH），它也指空气中水蒸气的
密度，其定义式为
mV V
（6-4）
式中， 表示被测空气的绝对湿度，单位是 g/L 或 mg/L； mV 表示被测空气中水蒸气的
质量，单位是 g 或 mg；V 表示被测气体的体积，单位是 L。
1.3 主要参数
1．测量范围 指能保证湿度传感器正常工作的被测湿度最大变化范围。 2．灵敏度 指在一定湿度范围内，湿度变化为1%RH时，其感湿特征量的变化值或变化率。 指在一定温度环境下，当被测湿度发生变化时，输出的感湿特征值达
湿度为 W
T
100%
（6-5）
如
式中， 和max 分别表示某温度下空气的绝对湿度和饱和湿度； PV 和 PW 分
别表示某温度下实际水蒸气压和饱和水蒸气压。
1.2 常见的湿度传感器
1．氯化锂湿度传感器
氯化锂湿度传感器是利用吸湿性盐类（即含有氯化 锂成分的混合液体）潮解使离子导电率发生变化而制成 的测湿元件。它主要由引线、基片、感湿层和金属极板 组成。
3．响应时间 到稳定变化量的规定比例所需的时间。
4．温度系数 指感湿特性曲线随温度变化的特性。
6.3.1 结构及工作原理
1．土壤湿度检测
SLHT5-1型土壤湿度传感器（见图6-15）可以 检测农作物周围土壤的湿度，它具有很好的抵抗环 境其他因素干扰的能力，而且不会因为土壤湿度发 生突变而造成检测不准确，因此不需要额外增加信 号稳定电路。
传感器原理与应用
1.1 湿度的表示方法
1．绝对湿度
单位体积的空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度（AH），它也指空气中水蒸气的
密度，其定义式为
mV V
（6-4）
式中， 表示被测空气的绝对湿度，单位是 g/L 或 mg/L； mV 表示被测空气中水蒸气的
质量，单位是 g 或 mg；V 表示被测气体的体积，单位是 L。
第十五章 湿度传感器
15. 15.1湿度及湿度传感器
15.1.1 湿度表示法 空气中含有水蒸气的量称为湿度,含有水蒸气的空气 空气中含有水蒸气的量称为湿度, 是一种混合气体.主要有质量百分比和体积百分比, 是一种混合气体 . 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. 对湿度和绝对湿度,露点(霜点)等表示法.
理想的湿度传感器希望满足下列要求: 理想的湿度传感器希望满足下列要求:
( 1 ) 在各种气体环境下 , 不受尘埃附着的影 使用寿命长; 响,使用寿命长; 受温度的影响小; (2)受温度的影响小; ( 3 ) 线性,重复性好, 灵敏度高, 迟滞回差 线性 , 重复性好 , 灵敏度高, 相应速度快; 小,相应速度快; (4)小型,易于制作和安装,互换性好. 小型,易于制作和安装,互换性好.
2,相对湿度和绝对湿度
水蒸气压是指在一定的温度条件下, 水蒸气压是指在一定的温度条件下 , 混合气体中存 在的水蒸气分压(p).而饱和蒸气压是指在同一温度下, 在的水蒸气分压 .而饱和蒸气压是指在同一温度下, 混合气体中所含水蒸气压的最大值(p . 温度越高, 混合气体中所含水蒸气压的最大值 s). 温度越高 , 饱 和水蒸气压越大.在某一温度下, 和水蒸气压越大.在某一温度下,其水蒸气压同饱和蒸 气压的百分比, 气压的百分比,称为相对湿度 RH = p ×100%
R T2
25℃
T2
CH2 相对湿度/% (a) 电阻型
H2
H1 H2 相对湿度/% (b)电容型
H2
感湿温度系数示意图
6,响应时间
在一定温度下,当相对湿度发生跃变时, 在一定温度下,当相对湿度发生跃变时,湿度传感器的 电参量达到稳态变化量的规定比例所需要的时间. 电参量达到稳态变化量的规定比例所需要的时间.一般 是以相应的起始和终止这一相对湿度变化区间的63% 是以相应的起始和终止这一相对湿度变化区间的 %作 为相对湿度变化所需要的时间,也称时间常数,它是反 为相对湿度变化所需要的时间,也称时间常数, 映湿度传感器相对湿度发生变化时,其反应速度的快慢. 映湿度传感器相对湿度发生变化时,其反应速度的快慢. 单位是s.也有规定从起始到终止90% 单位是 .也有规定从起始到终止 %的相对湿度变化作 为响应时间的.响应时间又分为吸湿响应时间 吸湿响应时间和 为响应时间的.响应时间又分为吸湿响应时间和脱湿响 应时间. 应时间.大多数湿度传感器都是脱湿响应时间大于吸湿 响应时间,一般以脱湿响应时间作为湿度传感器的响应 响应时间, 时间. 时间.
湿度传感器课件
当探头1为发射探头，2为接收探头时，超声波传播
速度为
D
c sin cos
t1
顺流传播时间t1为
D
t1
c
cos sin
当探头2为发射探头，1为接收探头时，超声波传播
速度为
D
c sin cos
t2
5
逆流流传播时间t2为 时差为
D
t2
c
cos sin
t
t2
t1
D
cos c sin
D
cos c sin
2
tg
c2
D
流体的平均流速为
该方法测量精度取决于时间差的测量精度，且
c是温度的函数，高精度测量需进行温度补偿。
6
3、超声波探伤 脉冲反射法。 超声波发射到被测试件后，传播到有声阻抗的界 面上，产生反射。反射波显示在示波器屏幕上。
T FB
脉冲发生器 接收放大器
探头
工件
缺欠
7
纵波探测分一次反射波法和多次反射波法。
频率范围(GHz) 0.30～1.12 1.12～1.70 1.70～2.60 2.60～3.95 3.95～5.85 5.85～8.20 8.20～12.40 12.40～18.00 18.00～26.50
波段 Ka Q U M E F G R
频率范围(GHz) 26.50～40.00 33.00～50.00 40.00～60.00 50.00～75.00 60.00～90.00 90.00～140.0 140.0～220.0 220.0～325.0
接收频率 增高了！
t+1秒时刻 的波阵面
4）波源及观察者同时运动 a、波源与接收者相互靠近
VS
湿度传感器的分类和特性ppt课件
图3-8 结露传感器的感湿特性
结露传感器的特点 ： 呼应时间短，体积较小，对高湿快速敏感。它的吸湿作用不在湿敏膜的外表，而在其内 部，这就使它的特性不受灰尘和其他气体对其外表污染的影响，因此长期稳定性好，可 靠性高，且不需加热解毒，能在直流电压下任务。
结露传感器普通不用于测湿，而作为提供开关信号的结露信号器，用于自动控制或报警， 主要用于磁带录像机、照相机和高级轿车玻璃的结露检测及除露控制。
〔8〕互换性 湿度传感器的一致性和互换性差。当运用中湿度传感器被损坏，那么有时即使换上同一型号的 传感器也需求再次进展调试。
综上所述，一个理想的湿度传感器应具备以下性能和参数： ① 运用寿命长，长期稳定性好。 ② 灵敏度高，感湿特性曲线的线性度好。 ③ 运用范围宽，感湿温度系数小。 ④ 呼应时间短。 ⑤ 湿滞回差小，丈量精度高。 ⑥ 能在有害气氛的恶劣环境下运用。 ⑦ 器件的一致性、互换性好，易于批量消费，本钱低。 ⑧ 器件的感湿特征量应在易测范围以内。
1．湿度的表示方法
狭义的湿度是指空气中水汽的含量，常用绝对湿度、相对湿度和露点〔或露点温度〕等来 表示。 〔1〕绝对湿度 绝对湿度是指在一定温度及压力条件下，单位体积待测气体中含水蒸气的质量，即水蒸气 的密度，其数学表达式为
Ha
Mv V
式中Mv——待测气体中水蒸气的质量； V ——待测气体的总体积； Ha——待测气体的绝对湿度，单位为g/m3。
MgCr2O4-TiO2湿度传感器的感湿特性曲线如图3-5所示，该湿度传感器的特点是体积小、感湿 灵敏度适中，电阻率低，阻值随相对湿度的变化特性好，丈量范围宽，可丈量0~100%RH，呼 应速度快，呼应时间可小至几秒。
图3-5 MgCr2O4-TiO2湿度传感器的感湿特性曲线
结露传感器的特点 ： 呼应时间短，体积较小，对高湿快速敏感。它的吸湿作用不在湿敏膜的外表，而在其内 部，这就使它的特性不受灰尘和其他气体对其外表污染的影响，因此长期稳定性好，可 靠性高，且不需加热解毒，能在直流电压下任务。
结露传感器普通不用于测湿，而作为提供开关信号的结露信号器，用于自动控制或报警， 主要用于磁带录像机、照相机和高级轿车玻璃的结露检测及除露控制。
〔8〕互换性 湿度传感器的一致性和互换性差。当运用中湿度传感器被损坏，那么有时即使换上同一型号的 传感器也需求再次进展调试。
综上所述，一个理想的湿度传感器应具备以下性能和参数： ① 运用寿命长，长期稳定性好。 ② 灵敏度高，感湿特性曲线的线性度好。 ③ 运用范围宽，感湿温度系数小。 ④ 呼应时间短。 ⑤ 湿滞回差小，丈量精度高。 ⑥ 能在有害气氛的恶劣环境下运用。 ⑦ 器件的一致性、互换性好，易于批量消费，本钱低。 ⑧ 器件的感湿特征量应在易测范围以内。
1．湿度的表示方法
狭义的湿度是指空气中水汽的含量，常用绝对湿度、相对湿度和露点〔或露点温度〕等来 表示。 〔1〕绝对湿度 绝对湿度是指在一定温度及压力条件下，单位体积待测气体中含水蒸气的质量，即水蒸气 的密度，其数学表达式为
Ha
Mv V
式中Mv——待测气体中水蒸气的质量； V ——待测气体的总体积； Ha——待测气体的绝对湿度，单位为g/m3。
MgCr2O4-TiO2湿度传感器的感湿特性曲线如图3-5所示，该湿度传感器的特点是体积小、感湿 灵敏度适中，电阻率低，阻值随相对湿度的变化特性好，丈量范围宽，可丈量0~100%RH，呼 应速度快，呼应时间可小至几秒。
图3-5 MgCr2O4-TiO2湿度传感器的感湿特性曲线
《湿度传感器》PPT课件
典型应用：冷藏 烘干 气象监测 电池供电系统 OEM组件
深圳市深新晖电子有限公司 湿度传感器
特点： 采用有机高分子材料的一种新型的湿度 敏感元件， 具有感湿范围宽，响应迅速，抗污染能力强， 无需加热清洗及长期使用性能稳定可靠等诸多特点。 湿度传感元件通过分布在底层电极之上的湿敏高分子， 形成湿度元件的电阻变化导致相关的湿度变化。
要求
掌握：湿度表示法 电解质湿度传感器 陶瓷湿度传感器 高分子湿度传感器
了解：湿度传感器的主要参数 湿度传感器的测量电路
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
深圳市深新晖电子有限公司 湿度传感器
特点： 采用有机高分子材料的一种新型的湿度 敏感元件， 具有感湿范围宽，响应迅速，抗污染能力强， 无需加热清洗及长期使用性能稳定可靠等诸多特点。 湿度传感元件通过分布在底层电极之上的湿敏高分子， 形成湿度元件的电阻变化导致相关的湿度变化。
要求
掌握：湿度表示法 电解质湿度传感器 陶瓷湿度传感器 高分子湿度传感器
了解：湿度传感器的主要参数 湿度传感器的测量电路
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
《传感器应用技术》电子课件 2-9湿度传感器
电阻式湿度传感器：
利用器件电阻值随湿度变化而变化的基本原理，其感湿特征量是电阻值， 也称湿敏电阻。 电阻式湿敏传感器主要有氯化锂湿敏电阻、半导体陶瓷湿敏电阻和有机高 分子膜湿敏电阻等。
电容式湿度传感器：
利用湿敏元件电容量随湿度变化而变化的特性进行测量，通过检测电容量 的变化，间接获得被测湿度的大小。
《传感器应用技术》课程
Sensors application technology
湿度传感器
humidity sensor
课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰、晏凯
课程内容 Course Contents
1.1 湿度的定义与分类 1.2 湿度传感器结构 1.3 湿度传感器原理 1.4 湿度传感器应用
1.2 湿度传感器分类与结构
湿度传感器：
湿度传感器分类
能感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学变化，将湿度转换成 可用电信号的器件或装置。
电解质式
电
阻
陶瓷式
湿
式
高分子式
度
电
陶瓷式
传
容
感
式
高分子式
器
其
光纤湿度传感器
他
界限电流式湿度传感器
二极管、SWAF式、热导式等
课程内容 Course Contents
1.1 湿度的定义与分类
绝对湿度：
在一定温度和压力条件下，单位空间内混合气体中所含水蒸气的质量，用
AH表示。
相对湿度：
AH mv V
被测混合气体中的水蒸气压和该气体在相同温度下饱和水蒸气气压的百
分比，用RH表示。
露点（温度）：
RH PV 100% PW
在一定大气压下，将含有水蒸气的空气冷却，当温度下降到某一特定值 时，空气中的水蒸气达到饱和状态，开始从气态变成液态二凝结成露珠， 该现象称为结露，这一特点温度称为露点温度。
利用器件电阻值随湿度变化而变化的基本原理，其感湿特征量是电阻值， 也称湿敏电阻。 电阻式湿敏传感器主要有氯化锂湿敏电阻、半导体陶瓷湿敏电阻和有机高 分子膜湿敏电阻等。
电容式湿度传感器：
利用湿敏元件电容量随湿度变化而变化的特性进行测量，通过检测电容量 的变化，间接获得被测湿度的大小。
《传感器应用技术》课程
Sensors application technology
湿度传感器
humidity sensor
课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰、晏凯
课程内容 Course Contents
1.1 湿度的定义与分类 1.2 湿度传感器结构 1.3 湿度传感器原理 1.4 湿度传感器应用
1.2 湿度传感器分类与结构
湿度传感器：
湿度传感器分类
能感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学变化，将湿度转换成 可用电信号的器件或装置。
电解质式
电
阻
陶瓷式
湿
式
高分子式
度
电
陶瓷式
传
容
感
式
高分子式
器
其
光纤湿度传感器
他
界限电流式湿度传感器
二极管、SWAF式、热导式等
课程内容 Course Contents
1.1 湿度的定义与分类
绝对湿度：
在一定温度和压力条件下，单位空间内混合气体中所含水蒸气的质量，用
AH表示。
相对湿度：
AH mv V
被测混合气体中的水蒸气压和该气体在相同温度下饱和水蒸气气压的百
分比，用RH表示。
露点（温度）：
RH PV 100% PW
在一定大气压下，将含有水蒸气的空气冷却，当温度下降到某一特定值 时，空气中的水蒸气达到饱和状态，开始从气态变成液态二凝结成露珠， 该现象称为结露，这一特点温度称为露点温度。
湿度传感器的工作原理ppt课件
湿度传感器的分类
• 湿度传感器作为湿敏元件，其主要分为电阻式与电容式两大类。其特点是在基片上覆 盖一层用感湿资料制成的膜，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，利用这一特性即可丈量湿度。温湿度传感器的种类很多，例如氧 化铝湿度传感器，氯化锂湿度传感器、硅湿度传感器、陶瓷湿度传感器等。以上几种 是运用较多的几种类型传感器，另外还有其他根据不同原理而研制的湿度传感器，这 里就不一一引见。
• 二、相对湿度：要想直接丈量出空气中水蒸汽的密度，方法比较复杂。而实际计算阐 明，在普通的气温条件下，空气的水汽密度，与空气中水汽的压强数值非常接近。所
以空气的水蒸汽密度又可以规定为空气中所含水蒸汽的压强，又把它称为大气的绝对 湿度，用符号D表示，常用的单位是mmHg。通常把大气的绝对湿度跟当时气温下饱和 水汽压的百分比称为大气的相对湿度用%RH表示，假设大气中所含水汽的压强等于当时 气温下的饱和水汽压时，这时大气的相对湿度等于100%RH。
湿度传感器的任务原理
我司温箱采取电热式加湿器，根据电流经过电阻产生热，电能转换成热能 的原理，电加热管浸没在水中，电热管产生热量，从而使水沸腾变成水蒸 汽，其任务原理可描画为三步： 1．经过电加热使水沸腾，产生蒸汽； 2．经过加湿器配有的温湿度控制器控制蒸汽的产生。 3．产生的水蒸汽经过实验箱内空气的流通，实现湿度的均匀分布。 这三个过程的部件作为一个系统共同任务构成了一套完好的电热式加湿器。
湿度控制器的任务原理
• 什么是湿度传感器？ • 湿度传感器的构成： • 绝对湿度跟相对湿度： • 湿度传感器的分类： • 湿度传感器的任务原理：
பைடு நூலகம்
什么是湿度传感器？ • 湿度传感器是指能将湿度量转换成容易被丈量处置的电信号的安装。
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End of Part II
谢谢！
几种湿敏元件
1.氯化锂湿敏元件
氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子 导电率发生变化而制成的测湿元件。
2.半导体陶瓷湿敏元件
材料主要是金属氯化物，其电阻率随湿度增加 而下降度的增加而增 大——正特性湿敏半导瓷
3.热敏电阻式湿敏元件
4.高分子膜湿敏元件
• 芯片内有相对湿度传感器、温度传感器、放大器、A/D、 校准存储器（E2PROM）、RAM、状态寄存器、循环 冗余校验码（CRC）寄存器、二线串行接口、控制单元、 加热器等。
• 测量原理：利用两只传感器分别产生相对湿度、温度信 号，然后经过放大，分别送至A/D转换器进行模/数转换、 校准和纠错，最后通过二线串行接口将相对湿度及温度 数据送至μC。鉴于输出相对湿度与被测相对湿度呈非线 性关系，须进行补偿。此外环境温度≠+25℃时，需要 温度补偿。
湿度传感器
湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品 的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿 膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件 的阻抗、介质常数发生变化，从而制成湿敏元 件。
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。
• SHT命令
时序
• 湿度传感器测量电路原理框图
带温度补偿的湿度测量电路
• 实际应用中，需要同时对湿度传感器进行线性处理和温 度补偿，常采用运算放大器构成湿度测量电路。 Rt是 热敏电阻器(20kΩ，B=4100K)；RH为H204C湿度传 感器，运算放大器型号为LM2904。该电路的湿度电 压特性及温度特性表明：在(30％～90％)RH、15℃～ 35℃范围内，输出电压表示的湿度误差不超过3％RH。
• Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。
典型产线性电压输出式集成湿度传感器
品有HIH3605/3610、HM1500/1520。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。
• 线性频率输出集成湿度传感器
典型产品为HF3223型。频率输出式集成湿度传感器， 在55%RH时的输出频率为8750Hz，当相对湿度从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。
• 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，利用热敏电阻作为温度传 感器。配上二次仪表即可测量出温度值。
智能化传感器SHT系列
Sensiron公司SHT1x测量时可对相对湿度自动校准。 相对温度的范围0～100%，分辨力达0.03%RH，最高 精度为±2%RH。测温范围是-40℃～+123.8℃，分辨 力为0.01℃。产品响应速度快，抗干扰能力强，不需 要外部元件，适配各种单片机，广泛应用。
随高分子膜吸收或放出水份而引起电导率或电 容变化实现测量环境相对湿度。
5.金属氧化物陶瓷湿敏元件
Al2O3为主体湿敏体。
集成湿度传感器
集成湿度传感器的国外主要厂家
• Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH3610型）
• Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、 HTF3223型）
• 加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时加热器接通电 源，可使传感器的温度大约升高5℃，采用+5V电源。 加热器实现三种功能：①通过比较加热前后测出的相对 湿度值及温度值，可确定传感器是否正常工作；②在潮 湿环境下使用加热器，避免传感器凝露；③测量露点时 需要加热器。
• SHT传感器与单片机接口电路图
湿敏电容
• 用高分子薄膜电容制成，常用的高分子材料有聚苯 乙烯、聚酰亚胺、醋酸纤维等。湿度改变时，介电 常数变化，电容量也变化，电容变化量与相对湿度 成正比。
• 优点：灵敏度高、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。
• 生产厂家Humirel公司、Philips公司、Siemens公司 等。以Humirel公司的SH1100型为例，其测量范围 （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。