自动检测课程设计报告--湿度传感器及应用

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温湿度传感器专业课程设计方案报告

温湿度传感器专业课程设计方案报告

温湿度传感器专业课程设计方案报告
设计目标:
本课程设计旨在使学生了解温湿度传感器的原理、应用和制作过程,培养学生的实践能力和创新意识,使其能够设计和制作出实际应用的温湿度传感器。

设计内容:
1. 温湿度传感器的原理和分类:介绍温湿度传感器的基本原理和常见的分类,包括电阻式、电容式、半导体式等。

2. 温湿度传感器的应用:介绍温湿度传感器在实际应用中的广泛应用,包括气象、农业、环境监测等领域。

3. 温湿度传感器的制作:学生通过实验和实践操作,学习温湿度传感器的制作过程,包括选择传感元件、设计电路和调试等。

4. 温湿度传感器的性能测试:学生通过实验测试,了解温
湿度传感器的性能指标,如准确度、灵敏度、响应时间等。

5. 温湿度传感器的应用案例分析:学生通过分析实际案例,了解温湿度传感器在不同应用场景中的设计和优化方法。

6. 温湿度传感器的未来发展:介绍温湿度传感器的未来发
展趋势,包括新材料、新工艺和新技术的应用。

设计方法:
本课程设计采用理论教学和实践操作相结合的方法,通过
教师讲解、案例分析、实验演示和学生实践等方式进行教学。

评价方法:
本课程设计采用多种评价方法,包括实验报告、作业、考核和课堂参与等,综合评价学生的理论知识和实践能力。

教学资源:
本课程设计所需教学资源包括实验设备、教材、教具和实验材料等。

预期成果:
通过本课程设计的学习,学生能够掌握温湿度传感器的基本原理和分类,了解其应用领域和制作过程,具备设计和制作温湿度传感器的能力,并能够分析和优化传感器的性能。

湿度传感器课程设计报告书

湿度传感器课程设计报告书

第一章湿度传感器的功能及其原理湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量,它与人们的生产、生活密切相关。

湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。

例如,集成电路的生产车间相对湿度低于30%时,容易产生静电感应而影响生产;粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸;纺织厂的湿度低于65~70%RH时会断线。

可见,湿度测量在各个行业都是至关重要的。

在现代社会信息科技的不断迅速发展中,计算机技术、网络技术和传感器技术的高速更新,使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发展。

随着2011年物联网作为新兴产业列入国家发展战略,传感器技术作为物联网的最前端—感知层,在其发展中占了举足轻重的地位。

而湿度作为日常生产、生活中最重要的参数之一,它的检测在各种环境,各个领域都对起了重要作用。

测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温度补偿功能,选择铂电阻温度传感器采集环境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同相加法器实现加法运算,补偿环境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。

应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的围为0%~l00%,电路输出电压为0~10V。

要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。

使用环境温度为0℃~85℃。

第二章课程设计的要求及技术指标2.1课程设计的要求1.根据设计要求,查阅参考资料。

2.进行方案设计及可行性论证。

3.确定设计方案,画出电路原理框图。

4.设计每一部分电路,计算器件参数。

5.总结撰写课程设计报告。

2.2 课程设计的技术指标1.湿度测量围:0%~100%RH;2.使用环境温度围:0~85℃;3.输出电压:0~10V;4.非线性误差:±0.5%。

第三章总方案及原理图3.1 电路设计总方案测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温度补偿功能,选择铂电阻温度传感器采集环境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同相加法器实现加法运算,补偿环境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。

温度湿度传感器实训报告

温度湿度传感器实训报告

一、实训目的本次实训旨在让学生了解温度湿度传感器的基本原理、工作特性、应用领域,并通过实际操作,掌握温度湿度传感器的安装、调试和使用方法,提高学生的实践能力和动手操作技能。

二、实训内容1. 传感器原理学习首先,我们学习了温度湿度传感器的原理。

温度传感器通常采用热敏电阻、热电偶等元件,通过测量物体或环境的温度变化来实现温度监测。

湿度传感器则利用电容式、电阻式等原理,通过测量空气中水蒸气的压强变化来反映湿度变化。

2. 传感器安装与调试接下来,我们进行了温度湿度传感器的安装与调试。

首先,按照说明书的要求,将传感器安装到相应的位置。

然后,连接传感器与数据采集器,打开数据采集器,对传感器进行校准。

最后,调整传感器的工作参数,确保其正常工作。

3. 数据采集与分析安装调试完成后,我们进行了数据采集与分析。

通过数据采集器,实时获取温度湿度传感器的数据,并记录下来。

然后,对采集到的数据进行处理和分析,得出结论。

4. 传感器应用案例学习最后,我们学习了温度湿度传感器的应用案例。

例如,在气象监测、环境监测、工业生产等领域,温度湿度传感器都发挥着重要作用。

三、实训过程1. 理论学习在实训前,我们通过查阅资料、课堂讲解等方式,对温度湿度传感器的基本原理、工作特性、应用领域等进行了全面的学习。

2. 实践操作实训过程中,我们按照实训指导书的要求,进行了温度湿度传感器的安装、调试和数据采集。

在操作过程中,我们遇到了一些问题,如传感器连接不稳定、数据采集不准确等。

通过查阅资料、请教老师,我们成功解决了这些问题。

3. 数据分析与总结实训结束后,我们对采集到的数据进行处理和分析,得出结论。

同时,我们对实训过程进行了总结,总结经验教训,为以后的学习和工作打下基础。

四、实训结果1. 理论知识掌握通过本次实训,我们掌握了温度湿度传感器的基本原理、工作特性、应用领域等理论知识。

2. 实践操作技能提高通过实际操作,我们提高了安装、调试和使用温度湿度传感器的技能。

湿度传感实验报告

湿度传感实验报告

湿度传感实验报告本实验旨在通过湿度传感器来测量环境中的湿度,并且了解湿度对于环境及人体的影响,以及不同湿度条件下传感器的工作特性。

实验材料:1. Arduino开发板2. DHT11湿度传感器3. 连接线4. 计算机实验步骤:1. 将Arduino开发板连接到计算机,并打开Arduino IDE软件。

2. 将DHT11传感器连接到Arduino开发板。

将传感器的VCC引脚连接到5V 接口,GND引脚连接到GND接口,SIG引脚连接到数字引脚2。

3. 在Arduino IDE软件中,选择正确的开发板和端口,并打开示例代码“DHT11库”中的"DHTtester"程序。

4. 上传程序到Arduino开发板中。

5. 观察串口监视器中的输出结果,获取环境湿度的数值。

实验结果:根据上述实验步骤,可以获得环境湿度的数值。

通过修改代码,可以实时获取湿度数值,并进行相应的处理和显示。

在不同时间段或环境条件下,湿度数值可能会有所变化。

讨论与分析:湿度是空气中水蒸汽含量的度量,它对于环境和人体健康都有一定的影响。

湿度过高时,容易导致空气潮湿,增加了霉菌和细菌滋生的机会,对人体呼吸系统和皮肤有不良影响。

湿度过低时,空气干燥,容易引发皮肤干燥、喉咙疼痛等问题。

因此,对于不同环境中的湿度进行监测十分重要。

DHT11湿度传感器采用数字信号输出,具有快速响应、稳定性好、价格低廉等特点,适用于大多数需要测量湿度的应用。

在实验中,我们可以通过读取传感器输出的数值来判断环境湿度的高低。

在实际应用中,湿度传感器可以广泛应用于温室监控、空调控制、智能家居等领域。

通过湿度传感器的数据,可以实时调节环境湿度,提高生活和工作的舒适度。

结论:通过本实验,我们成功使用DHT11湿度传感器对环境湿度进行了测量,并了解了湿度对于环境及人体的影响。

湿度传感器在实际应用中具有重要作用,可以帮助我们及时了解环境的湿度情况,并采取相应的措施进行调节。

湿度模拟传感器课程设计

湿度模拟传感器课程设计

湿度模拟传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解湿度的概念,掌握湿度模拟传感器的工作原理;2. 学生能运用所学知识,分析湿度模拟传感器在生活中的应用;3. 学生了解传感器技术的发展趋势及其在智能化领域的地位。

技能目标:1. 学生能正确使用湿度模拟传感器,进行简单的数据采集和实验操作;2. 学生具备设计简单的湿度监测系统的能力,并能对实验数据进行初步分析;3. 学生能通过团队合作,解决实际应用中与湿度传感器相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养探究精神和创新意识;2. 学生认识到湿度监测在生活中的重要性,增强环保意识;3. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养集体荣誉感。

本课程旨在通过湿度模拟传感器的学习,帮助学生掌握基本知识,提高实践操作能力,培养创新意识和团队合作精神。

针对初中年级学生的认知特点,课程注重理论与实践相结合,以学生为主体,激发学生的学习兴趣和探究欲望,使他们在学习过程中获得成就感,增强自信心。

通过本课程的学习,为学生今后的科学素养打下坚实基础。

二、教学内容1. 湿度基础知识:介绍湿度的概念、湿度测量方法以及湿度在生活中的重要性。

- 教材章节:第一章“传感器概述”,第三节“湿度传感器”。

2. 湿度模拟传感器原理:讲解湿度模拟传感器的工作原理、类型及特点。

- 教材章节:第二章“模拟传感器”,第四节“湿度模拟传感器”。

3. 湿度模拟传感器应用:分析湿度模拟传感器在农业、家居、环保等领域的应用案例。

- 教材章节:第三章“传感器应用实例”,第五节“湿度传感器应用”。

4. 实验操作与数据处理:指导学生进行湿度模拟传感器的安装、调试及数据采集,对实验数据进行处理和分析。

- 教材章节:第四章“实验操作”,第六节“湿度模拟传感器实验”。

5. 设计与制作湿度监测系统:引导学生运用所学知识,设计简单的湿度监测系统,并进行制作和调试。

- 教材章节:第五章“传感器系统设计”,第七节“湿度监测系统设计”。

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。

湿度传感器实训报告模板

湿度传感器实训报告模板

一、实训目的1. 熟悉湿度传感器的原理和特点。

2. 掌握湿度传感器的使用方法和操作步骤。

3. 培养学生动手实践能力,提高学生解决实际问题的能力。

二、实训时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实训地点XX学院实验室四、实训器材1. 湿度传感器2. 电源模块3. 数据采集器4. 电脑5. 连接线6. 实验指导书五、实训内容1. 湿度传感器原理讲解2. 湿度传感器性能测试3. 湿度传感器应用实例六、实训步骤1. 湿度传感器原理讲解(1)讲解湿度传感器的原理,包括湿度传感器的分类、工作原理、特点等。

(2)介绍常见的湿度传感器,如电容式、电阻式、薄膜式等。

2. 湿度传感器性能测试(1)将湿度传感器接入电源模块,调整电源电压至传感器工作电压。

(2)使用数据采集器采集湿度传感器的输出信号。

(3)观察并记录传感器在不同湿度条件下的输出信号变化。

3. 湿度传感器应用实例(1)讲解湿度传感器在气象监测、环境监测、工业控制等领域的应用。

(2)以气象监测为例,介绍湿度传感器在实际应用中的配置和操作。

七、实训结果与分析1. 湿度传感器原理讲解(1)学生掌握了湿度传感器的原理,了解了不同类型湿度传感器的工作特点。

(2)学生能够区分电容式、电阻式、薄膜式等湿度传感器。

2. 湿度传感器性能测试(1)学生在实验过程中,学会了如何将湿度传感器接入电源模块和数据采集器。

(2)学生掌握了如何观察并记录传感器在不同湿度条件下的输出信号变化。

3. 湿度传感器应用实例(1)学生了解了湿度传感器在气象监测、环境监测、工业控制等领域的应用。

(2)学生能够根据实验要求,配置湿度传感器在实际应用中的参数。

八、实训总结1. 通过本次实训,学生掌握了湿度传感器的原理、性能测试和应用实例,提高了学生的动手实践能力。

2. 学生在实验过程中,培养了团队合作精神,学会了与他人沟通、协作。

3. 实训过程中,学生发现并解决了实际问题,提高了问题解决能力。

九、实训反思1. 在实训过程中,部分学生对于湿度传感器的原理和性能测试不够熟悉,需要加强理论学习。

湿度传感器

湿度传感器

湿度传感器引言湿度传感器是一种常见的传感器,用于测量和监测周围环境的湿度级别。

湿度传感器在许多领域中都起着重要的作用,如气象预报、农业、建筑和室内环境控制等。

本文将介绍湿度传感器的原理、类型、应用以及其在不同领域中的意义。

一、湿度传感器原理湿度传感器的工作原理基于材料的特性和湿度与环境条件之间的相互关系。

湿度传感器能够测量空气中的水分含量,并将其转换为电信号。

最常见的湿度传感器原理是电阻式湿度传感器。

它包括两个电极,它们之间有一层感湿性物质。

当湿度增加时,感湿性物质吸收水分,导致电阻值发生变化。

通过测量电阻值的变化,可以确定湿度的级别。

另一种常见的湿度传感器原理是电容式湿度传感器。

它包括两个电极和一个介电体。

当空气中的湿度发生变化时,介电体的相对湿度也会发生变化,从而导致电容值的变化。

通过测量电容值的变化,可以确定湿度的级别。

二、湿度传感器类型湿度传感器根据其工作原理和应用领域的不同,可以分为多种类型。

1. 电阻式湿度传感器:如上所述,电阻式湿度传感器利用感湿性物质吸湿引起的电阻值变化来测量湿度。

它们通常具有较低的成本和较高的灵敏度,广泛应用于室内环境控制领域。

2. 电容式湿度传感器:电容式湿度传感器利用介电体的相对湿度变化来测量湿度。

它们通常具有较高的精度和稳定性,适用于气象预报和工业应用等领域。

3. 表面声波湿度传感器:表面声波湿度传感器使用压电材料和声表面波的特性来测量湿度。

它们具有快速响应和高精度的特点,常用于气象和气候研究领域。

4. 光纤湿度传感器:光纤湿度传感器利用光学原理来测量湿度。

它们具有较高的灵敏度和稳定性,用于环境监测和农业应用等领域。

三、湿度传感器的应用湿度传感器在许多领域中都有广泛应用。

1. 气象预报:湿度传感器是气象仪器中的关键组成部分。

通过测量和监测湿度,能够更准确地预测天气情况,包括降雨量、雾霾状况等。

2. 农业:湿度传感器在农业中起着重要作用。

它们可以帮助农民控制温室和灌溉系统,确保农作物在适宜的湿度条件下生长。

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课程设计报告湿度传感器及应用摘要在现代社会信息科技的不断迅速发展中,计算机技术、网络技术和传感器技术的高速更新,使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发展。

随着2011年物联网作为新兴产业列入国家发展战略,传感器技术作为物联网的最前端—感知层,在其发展中占了举足轻重的地位。

而湿度作为日常生产、生活中最重要的参数之一,它的检测在各种环境,各个领域都对起了重要作用。

湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量,湿度传感器是指检测外界环境湿度的传感器,它将所测环境湿度转换为便于处理、显示、记录的电(频率)信号等。

它与人们的生产、生活密切相关。

湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。

例如,集成电路的生产车间相对湿度低于30%时,容易产生静电感应而影响生产;粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸;纺织厂的湿度低于65~70%RH时会断线。

它是一类重要的化学传感器,在仓贮、工业生产、过程控制、环境监测、家用电器、气象等方面有着广泛的应用。

测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温度补偿功能,选择铂电阻温度传感器采集环境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同相加法器实现加法运算,补偿环境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。

应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的范围为0%~l00%,电路输出电压为0~10V。

要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。

使用环境温度为0℃~85℃。

本次设计的是湿度传感器,主要对湿度传感器的工作原理、组成结构加以论述,并对其测量原理图进行分析,进而使我们能够更深层的对湿度传感器进行理解;除此之外,在本次设计中也简要介绍了湿度传感器的相关特性以及参数如何选择,以便于用户能够正确选用相应的种类和型号。

另外,我又结合了实际案例对湿度传感器的应用技术和应用领域加以分析,并概括了其日后的发展趋势。

关键词:工作原理;组成结构;测量原理图;特性及参数选择;应用;发展趋势目录第一章引言1.1 背景介绍1.2 目的和意义第二章湿度传感器的概述2.1 湿度及其表示方法2.1.1 绝对湿度2.1.2 相对湿度2.1.3 含湿量2.2 湿度传感器及其特性参数2.3 湿度传感器的分类第三章、湿度传感器的原理及框图3.1、湿度传感器的原理3.2 电路设计原理框图3.3各组成部分的工作原理第四章、湿度传感器的选用及应用4.1、如何选用湿度传感器4.1.2、湿度传感器的分类及特点4.2、对湿度传感器性能作初步判断的方法4.2.1测量范围4.2.2测量精度4.3、湿度传感器的应用4.3.1、在湿度测量系统中的应用4.3.2、在工业过程自动控制中的应用第一章引言1.1 背景介绍湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量,它与人们的生产、生活密切相关。

湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。

例如,集成电路的生产车间相对湿度低于30%时,容易产生静电感应而影响生产;粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸;纺织厂的湿度低于65~70%RH时会断线。

可见,湿度测量在各个行业都是至关重要的。

湿度是控制人类生活条件基本因素之一。

最早是气象部门需要对人类生存环境中的湿度进行观测和测量。

随着信息产业的发展及工业化的进步,湿度不仅仅直接或间接影响着人类的基本生活条件,还表现在对工农业、生物制品、医药卫生、科学研究、国防建设等方面的影响。

所以,在这些领域内,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越来越高,对环境温湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。

湿度传感器是现代传感技术发展方向之一。

世界各国对湿度传感器的研究非常活跃,研究重点之一是开发新型湿度敏感元件,因为新型高灵敏度和适用范围广的湿度敏感元件是实现湿度传感器技术新突破的前提。

而敏感元件的性能主要取决于两个重要因素,即构成元件的材料和制备元件的加工技术,因此应用新技术、新材料是研究开发新型湿度敏感元件的重要手段,也是设立本课题的着眼点所在。

湿度敏感元件的性能除了由其功能材料决定以外,还与其加工工艺有关。

将现代先进制造技术引入传感器技术,例如水热腐蚀制备纳米薄膜技术、钝化技术等,能制作出质地均匀、性能稳定、可靠性高、体积小、重量轻的敏感元件。

近几年,以纳米多孔硅为感湿材料的湿度传感器开始在国际上受到关注,这是因为它初步显示出了一些优异的性能。

1.2 目的和意义课程设计是专业课《自动检测技术及仪表》课程教学中的重要组成环节,其目的是通过课程设计的教学实践,使学生对所学的基础理论和专业知识得到巩固,并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步认识和锻炼。

掌握相关课题的资料收集、整理;方案的设计和对比;提高学生的分析、综合能力以及工程设计中计算和绘图的基本能力,为后续的毕业设计和工程实践作必要2的准备。

课程设计的主要任务是使学生掌握相关传感器或检测仪表的原理、结构及在工程中的实际应用。

同时,在课程设计的过程中,能够锻炼同学们解决问题和分析问题的能力。

在此基础上,能够对所设计的传感器或仪表得到更进一步地认识和了解,为以后学习更深的知识打下扎实的基础。

第二章、湿度传感器的概述2.1 湿度及其表示方法在自然界中,凡是有水和生物的地方,在其周围的大气里总是含有或多或少的水汽。

大气中含有水汽的多少,表示大气的干、湿程度,用湿度来表示,也就是说,湿度是表示大气干湿程度的物理量。

大气湿度有三种常用的表示方法,即绝对湿度、相对湿度和含湿量。

2.1.1 绝对湿度每m3湿空气在标况下(0℃,1大气压)所含湿空气的重量,即水蒸气密度,单位为g/m3。

由气体状态方程:式(2.1.1)式(2.1.2)所以测得被测空气的水蒸气分压力,及干球温度即可求得绝对湿度。

绝对湿度只能说明湿空气中实际所含水蒸汽的质量,而不能说明湿空气干燥或潮湿的程度及吸湿能力的大小。

2.1.2 相对湿度空气中水蒸气分压力Pn Pb 的比值。

式(2.1.3)式T R V P n n n =B A P P s w s b n )(.θθ--=(2.1.4) 式(2.1.5)其中:Pb.s —相应于湿球温度的饱和水蒸气压力;Pb —干球温度对应的饱和水蒸气压力;B —大气压力;A —与风速有关的系数。

相对湿度表征湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度。

φ值小,说明湿空气饱和程度小,吸收水蒸气的能力强;φ值大则说明湿空气饱和程度大,吸收水蒸气的能力弱。

2.1.3 含湿量空气由干空气和湿空气组成,每kg 干空气所含水蒸气的量,称为含湿量。

符号d ,单位g/kg 。

式)应用理想气体状态方程水蒸气: 式(2.1.7)干空气: 式(2.1.8)因为水蒸气与干空气均匀混合,故Vn=Vw ,Tn=Tw ,又:Rn=461,Rw=287式(2.1.9)所以,当大气压力为定值,含湿量是水蒸气分压力的函数。

),,,(B v f s w θθϕ=nn s n n T R m V P =w w w w w T R m V P =b b n n w n w n w w w w n n n n w S P B P P B P P P P P V P T R T R V P m m d ϕϕ-=-===⋅==622622622461287100010001000b b n n w n w n w w w w n n n n w S P B P P B P P P P P V P T R T R V P m m ϕϕ-=-==⋅=622622622461287100010001000b b n n w n w w w w n n n n w S P B P P B P P P V P T R T R V P m m d ϕϕ-=-===⋅==622622622100010001000b b w n w w w w n n n n P B P P P V P T R T R V P ϕϕ-=⋅62228710002.2 湿度传感器及其特性参数湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比例关系的电量输出的器件式装置。

湿度传感器的特性参数如下:一、湿度量程保证一个湿敏期间能够正常工作所允许环境相对湿度可以变化的最大范围,称为这个湿敏器件的湿度量程。

湿度量程越大,其实际使用价值越大。

理想的湿敏元件的使用范围应当是0-100%RH的全量程。

二、感湿特征量----相对湿度特性曲线每一种湿敏元件都有其感湿特征量,如电阻、电容、电压、频率等。

湿敏元件的感湿特征量随环境相对湿度变化的关系曲线,称为该元件的感湿特征量——相对湿度特性曲线,简称感湿特性曲线。

人们希望特性曲线应当在全量程上是连续的,曲线各处斜率相等,即特性曲线呈直线。

斜率应适当,因为斜率过小,灵敏度降低;斜率过大,稳定性降低,这些都会给测量带来困难。

三、灵敏度湿敏元件的灵敏度,就其物理含义而言,应当反映相对于环境湿度的变化、元件感湿特征量的变化程度。

因此,它应当是湿敏元件的感湿特性曲线斜率。

在感湿特性曲线是直线的情况下,用直线的斜率来表示湿敏元件的灵敏度是恰当而可行的。

然而,大多数湿敏元件的感湿特性曲线是非线性的,在不同的相对湿度范围内曲线具有不同的斜率。

因此,这就造成用湿敏元件感湿特性曲线的斜率来表示灵敏度的困难。

目前,虽然关于湿敏元件灵敏度的表示方法尚未得到统一,但较为普遍采样的方法使用元件在不同环境湿度下的感湿特征量之比来表示灵敏度。

四、湿度温度系数湿敏元件的湿度温度系数是表示感湿特性曲线随环境温度而变化的特性参数,在不同的环境温度下,湿敏元件的感湿特性曲线是不相同的,它直接给测量带来误差。

湿敏元件的湿度温度系数定义为:在湿敏元件感湿特征量恒定的条件下,该感湿特征量值所表示的环境相对湿度随环境温度的变化率。

综上所述,作为理想的湿度传感器希望能满足下列要求:(1)在各种气体环境下特性稳定,不受尘埃附着的影响,使用寿命长;(2)受温度的影响小;(3)线性重复性好,灵敏度高,迟滞回差小,响应速度快;(4)小型,易于制作和安装,且互换性好。

2.3 湿度传感器的分类湿度传感器的种类很多,据不完全统计,湿度传感器系列、类型分为物性型、结构型和其他形式,而物性型有分为电解质系、半导体及陶瓷系和有机高分子聚合物系。

所以,其种类繁多可见一斑。

在此处,仅将部分列举如下:(1)电解质型:以氯化锂为例,它在绝缘基板上制作一对电极,涂上氯化锂盐胶膜。

氯化锂极易潮解,并产生离子导电,随湿度升高而电阻减小。

(2)陶瓷型:一般以金属氧化物为原料,通过陶瓷工艺,制成一种多孔陶瓷。

利用多孔陶瓷的阻值对空气中水蒸气的敏感特性而制成。

(3)高分子型:先在玻璃等绝缘基板上蒸发梳状电极,通过浸渍或涂覆,使其在基板上附着一层有机高分子感湿膜。

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