HR23湿敏电阻
湿敏电阻式传感器PPT课件
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2019/7/31
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金属氧化物膜型湿敏电阻式传感器 二氧化铁、三氧化二 铝、氧化镁等金属氧 化物的细粉吸附水分 后有极快的速干特性， 利用这种现象可以研 制生产出多种金属氧 化物膜型湿敏电阻式 传感器。将调制好的 金属氧化物的糊状物 加工在陶瓷基片及电 极上，采用烧结或烘 干的方法使其固化成 膜。这种膜可以吸附 或释放水分子而改变 其电阻。
湿度的表示方法
绝对湿度 相对湿度
绝对湿度： 一定温度和压力下，每单位体
积中所含水蒸汽的质量。
g/m3,AH
相对湿度：气体的绝对湿度与同一温度下达到
饱和状态下的绝对湿度之比。
湿敏电阻传感器的分类
尺寸变化式湿敏电阻式传感器、电解质湿敏 电阻式传感器、高分子材料湿敏式电阻传感 器、金属氧化物薄膜型湿敏电阻式传感器、 金属氧化物陶瓷湿敏电阻式传感器、硒膜水 晶振子湿敏电阻式传感器 热敏电阻式湿敏电阻式传感器、红外线吸收 式湿敏电阻式传感器、微波式湿敏电阻式传 感器、超声波式湿敏电阻式传感器
湿敏电阻式传感器
姓名：王圣朝 专业：电气自动化 班级：2班 学号：20102003719
最早人们用头发随湿度变化而伸长或缩短现象做 毛发湿度计，逐渐有了电阻湿度计，半导体湿度 计是近年来才出现的。近几年出现的半导体湿敏 传感器和MOS型湿敏电阻式传感器已达到较高水 平，且工作范围宽、响应速度快、环境适应能力 强等特点
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最新湿敏电阻特性上课讲义
湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
1、半导体陶瓷湿敏元件铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件是较常用的一种湿度传感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔体组成的多孔性半导体陶瓷。
这种材料的表面电阻值能在很宽的范围内随湿度的增加而变小，即使在高湿条件下，对其进行多次反复的热清洗，性能仍不改变。
该元件采用了MgCr 2O4-TiO2多孔陶瓷，电极材料二氧化钌通过丝网印制到陶瓷片的两面，在高温烧结下形成多孔性电极。
在陶瓷片周围装置有电阻丝绕制的加热器，以450、1min对陶瓷表面进行热清洗。
湿敏电阻的电阻-相对湿度特性曲线如图2.5.1所示。
图2.5.1 电阻-湿度特性曲线图2.5.2是这种湿敏元件应用的一种测量电路。
图中R为湿敏电阻，为温度补偿用热敏电阻。
为了使检测湿度的灵敏度最大，可使R=。
这时传感器的输出电压通过跟随器并经整流和滤波后，一方面送入比较器1与参考电压U1比较，其输出信号控制某一湿度；另一方面送到比较器2与参考电压U2比较，其输出信号控制加热电路，以便按一定时间加热清洗。
图2.5.2 湿敏电阻测量电路方框图2、氯化锂湿敏电阻图2.5.3是氯化锂湿敏电阻的结构图。
它是在聚碳酸酯基片上制成一对梳状金电极，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化锂胶状溶液，其表面再涂上一层多孔性保护膜而成。
氯化锂是潮解性盐，这种电解质溶液形成的薄膜能随着空气中水蒸汽的变化而吸湿或脱湿。
感湿膜的电阻随空气相对湿度变化而变化，当空气中湿度增加时，感湿膜中盐的浓度降低。
图2.5.3 氯化锂湿敏电阻结构图2.5.4是一种相对湿度计的电原理框图。
测量探头由氯化锂湿敏电阻和热敏电阻组成，并通过三线电缆接至电桥上。
热敏电阻是作为温度补偿用，测量时先对指示装置的温度补偿进行适当修正，将电桥校正至零点，就可以从刻度盘上直接读出相对湿度值。
电桥由分压电阻组成两个臂，另外，和或和组成另外两个臂。
电桥由振荡器供给交流电压。
湿敏传感器
湿度传感器的主要参数
湿度传感器
4、特征量温度系数
反映湿度传感器在感湿特征量 ——相对湿度特性曲线随 环境温度而变化的特性。感湿特征量随环境温度的变化 越小，环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。 在环境温度保持恒定时，湿度传感器特征量的相对变化 量与对应的温度变化量之比，称为特征量温度系数。
电阻温度系数(%/℃)=
电容温度系数(%/℃)=
R1 R2 100 R1T
C1 C2 100 C1T
ΔT——温度25℃与另一规定环境温度之差； R1(C1)——温度25℃时湿度传感器的电阻值(或电容值)； R2(C2)——另一规定环境温度时湿度传感器的电阻值(或电容值)。
湿度传感器的主要参数
湿度传感器
5、感湿温度系数
每种湿度传感器都有其感湿特征量，如电阻、电容等，通常用电 阻比较多。以电阻为例，在规定的工作湿度范围内，湿度传感器 的电阻值随环境湿度变化的关系特性曲线，简称阻湿特性。有的 湿度传感器的电阻值随湿度的增加而增大，这种为正特性湿敏电 阻器，如Fe3O4湿敏电阻器。有的阻值随着湿度的增加而减小， 这种为负特性湿敏电阻器，如TiO2－SnO2陶瓷湿敏电阻器。对于 这种湿敏电阻器，低湿时阻值不能太高，否则不利于和测量系统 或控制仪表相连接。
湿度传感器的主要参数
湿度传感器
7、电压特性
当用湿度传感器测量湿度时，所加的测试电压，不能 用直流电压。这是由于加直流电压引起感湿体内水分子 的电解，致使电导率随时间的增加而下降，故测试电压 采用交流电压。
Lg R /Ω
传感器的电阻与外 加交流电压之间的关系。可见， 测试电压小于5V时，电压对阻— —湿特性没有影响。但交流电压 大于15V时，由于产生焦耳热， 对湿度传感器的阻——湿特性产 生了较大影响，因而一般湿度传 感的使用电压都小于10V。
湿敏电阻器外形特征和电路图形符号
湿敏电阻器外形特征和电路图形符号;;; ;1．湿敏电阻器外形特征
;;; 图2-44所⽰是湿敏电阻器实物图。
EL3052从图中可以看出，它有两根引脚，没有正负极之分。
;;; 湿敏电阻器根据感湿层使⽤的材料或配⽅不同可分为正电阻湿度特性（即湿度增⼤时电阻值增⼤）和负电阻湿度特性（湿度增⼤时电阻值减⼩）两种。
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;; 具体地划分，湿敏电阻器主要有氯化锂湿敏电阻器、碳湿敏电阻器和氧化物湿敏电阻器。
氯化锂湿敏电阻器随湿度上升⽽阻值减⼩，缺点为测试范围⼩，特性重复性不好，受温度影响⼤。
碳湿敏电阻器的缺点为低温灵敏度低，阻值受温度影响⼤，易⽼化。
;;; 氧化物湿敏电阻器由氧化锡、镍铁酸盐等材料制成，性能较优越，可长期使⽤，温度影响⼩，阻值与湿度变化呈线性关系。
;;; 2．湿敏电阻器电路图形符号
;;; 图2-45所⽰是湿敏电阻器电路图形符号。
在湿敏电阻器电路图形符号中，⽤⼤写的R表⽰电阻，⽤字母S表⽰其阻值与湿度相关。
在其他电路图形符号中⽤⼀个⿊点表⽰是湿敏电阻器。
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 3．湿敏电阻器型号命名⽅法
;;; 湿敏电阻器型号可分为3个部分，各部分的含义见表2-5。
例如：msOl-a是通⽤型湿敏电阻器，m表⽰敏感电阻器，s表⽰是湿敏电阻器，Ol-a是序号。
;
;;;。
西博臣科技湿敏电阻CHR01-3035说明书
CHR01-3035系列工业级别 高分子湿度传感器规格书HUMIDITY SENSOR SPECIFICATIONS产品名称工业级湿敏电阻广州西博臣科技有限公司 发行日期 2005年7月12日批准：李玉林版本12005年7月12日审核：植新明版本22006年9月13日型号CHR01-3035编制：植国明版本32018年1月26日一、原理工业级别阻抗型高分子湿度传感器（湿敏电阻）, 采用功能高分子膜涂敷在带有导电电极陶瓷衬底上，形成阻抗随相对湿度变化成对数变化的敏感部件，导电机理为水分子的存在影响高分子膜内部导电离子的迁移率。
二、应用适合除湿机、加湿机、变送器、模块、电子温湿表、制冷、干燥、气象等需湿度测量的场所。
三、特性此产品属于工业级别的湿敏电阻，高精度、高可靠、防水耐水性好、高低湿适应性强、稳定、低漂移、一致性好。
四、外型尺寸及内部结构示意图:1、大尺寸W（半圆形）图一（单位：mm）1—外壳 (ABS) 2—基片(AL2O3) 3—电极 4—感湿膜 5—引脚2、小尺寸S（方形）图二（单位：mm）1—外壳 (ABS) 2—基片 (AL2O3) 3—电极 4—感湿膜 5—引脚五、型号命名C HR 01 — XXX X公司代号湿敏电阻编号阻值尺寸3035（30KΩ） W大/S 小备注：1、标称阻值：指在温度为25℃，相对湿度为60%RH下所测量阻抗值；2、尺寸：W:指引脚间距为5.08mm , S：引脚间距为2.54mm；3、本规格书所有参数均由LCR数字电桥在（1K Hz，1V）下所测阻抗。
4、基本参数：温度为25℃下,特征阻抗值（单位：K）型号20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% CHR01-3035 820 330 97 50 30 16 9 4.75、各温度下，不同湿度/阻抗数据表见表1。
6、各温度下，不同湿度/阻抗图见图3。
六、电性能参数工作电压1V AC（50Hz～2 K Hz）检测范围20%～90%RH检测精度±2%工作温度范围最高使用温度0℃～＋85℃120℃特征阻抗范围30KΩ(60%RH，25℃)响应时间≤12s(20%～90%)湿度飘移（/年）≤±2%RH湿滞≤1.5%RH* 元件使用在(85 - 120℃)时,需在高温下标定，器件外壳需另制七、应用电路建议1、如使用模拟电路，请将湿度信号变为电压信号输出，请向厂家索取。
湿度传感器
图5-5 变面积型电容传感 器原理图
图5-6
电容式角位移传感器原理图
∆c ∆x = c0 a
θ C = C0 − C0 π
变电介质型电容式传感器
柱式
c = 2 πε 1 h 2 πε 0 ( H − h ) + D D ln ln d d 2 πε 0 H 2π h (ε 1 − ε 0 ) = + D D ln ln d d 2π h (ε 1 − ε 0 ) = C0 + D ln d
湿敏电阻器的主要参数：
1.相对湿度是指在某一温度下，空气中所含水蒸气的实际密度
与同一温度下饱和密度之比，通常用“RH”表示。例如： 20%RH，则表示空气相对湿度为20%。 2．湿度温度系数是指在环境湿度恒定时，湿敏电阻器在温度 每变化1℃时，其湿度指示的变化量。 3．灵敏度是指湿敏电阻器检测湿度时的分辨率。 4．测湿范围是指湿敏电阻器的湿度测量范围。 5．湿滞效应是指湿敏电阻器在吸湿和脱湿过程中电气参数表 现的滞后现象。 6．响应时间是指湿敏电阻器在湿度检测环境快速变化时，其 电阻值的变化情况（反应速度）。
项目4 项目4
湿度传感器
项目的提出： 项目的提出：
湿度的测量与控制
湿度的测量传感器选择
1．选择测量范围 ． 2、选择测量精度 、 3、考虑时漂和温漂 、 4．与传统测湿方法的关系 ．
湿度的测量传感器选择
1．选择测量范围 ． 2、选择测量精度 、 3、考虑时漂和温漂 、 4．与传统测湿方法的关系 ．
几点说明：
该电路电源频率Mhz级，电源电压几十伏，电源 的稳定性对输出直接产生影响。 当电容以PF级变化时，输出以V级变化。
脉冲宽度调制电路
D1 A1 D双Q 稳 A R 1 态 触 uo 发 R D- 器 B 2 QD2 Uref F C1 C1充电，VF↑ 。当VF >Vref时，D=0 ⇒ Q=0，信号反转，Q=1。C1经D1放电。 C2充电，VG↑ 。当VG >Vref时，D=0⇒ Q=0，Q=1，再次反转。C2经D2放电。
HR202-湿度模块
一模块原理图二模块描述1可以检测周围环境的湿度2 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）4 工作电压3.3V-5V5 输出形式a 模拟量电压输出b 数字开关量输出（0和1）6 设有固定螺栓孔，方便安装7 小板PCB尺寸：3cm ＊1。
6cm8 电源指示灯（红色）和数字开关量输出指示灯（绿色）9 比较器采用LM393芯片,工作稳定三模块接口说明（4线制）1 VCC 外接3.3V—5V2 GND 外接GND3 DO 小板开关数字量输出接口（0和1）4 AO 小板模拟量输出接口四模块使用说明1湿敏电阻模块对环境湿度最敏感，一般用来检测周围环境的湿度。
2模块在环境湿度达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当外界环境湿度超过设定阈值时，模块D0输出?偷缙剑?3小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的湿度改变；4小板数字量输出DO可以直接驱动本店继电器模块，由此可以组成一个湿控开关；5小板模拟量输出AO可以和本店AD模块相连，通过AD转换，可以获得环境湿度更精准的数值；五模块测试说明使用本店51开发板与湿敏电阻模块测试接线说明：模块VCC接开发板VCC模块GND接开发板GND接好VCC和GND，模块电源指示灯会亮将模块放置桌面上,调节板上蓝色电位器,直到板上开关指示灯亮，然后再稍微回调一下，让开关指示灯灭，再想办法让环境湿度变大，此时模块开关指示灯将亮。
如果将环境湿度降低，开关指示灯将又回来灭的状态。
这个现象说明,环境湿度可以触发模块，从而使开关指示灯点亮。
另外资料里面附带一个51程序,用来检测湿敏电阻模块数字接口D0的高低电平具体说明如下：模块VCC接开发板VCC模块GND接开发板GND模块D0接开发板P0。
1单片机：STC89C52串口发送数据波特率:9600现象:环境湿度超过设定阈值，串口不断发送01，同时开关指示灯亮；环境湿度未超过设定阈值,串口不发送数据,同时开关指示灯灭。
湿敏电阻湿度传感器HM1
目前位置：首页> 各类传感器> 浏览0157号商品详细资料【商品名称】湿敏电阻湿度传感器HM1【商品编号】0157【商品型号】湿度模块(湿敏电阻型)HM1【商品单位】只【商品价格】65.00市场价65.00热卖价登陆更优惠会员价1、适用范围电子、制药、粮食、仓储、烟草、纺织、气象等行业。
2、形状3、电气参数（1）供电电压（Vin）：DC5V ±5%（2）消耗电流：约2mA（MAX 5mA）（3）使用温度范围：0～50℃（4）使用湿度范围：95%RH以下（非凝露）（5）湿度检测范围：30～90%RH（6）保存温度范围：0～70℃（7）保存湿度范围：95%RH以下（非凝露）（8）湿度检测精度： ±5%RH（条件:at25℃,60%RH,Vin=5.0V）输出电压范围：1.65～1.95V（9）标准湿度输出电压：（条件:at25℃,Vin=5.0V）输出阻抗：20kΩ以下标准特性图在4页图4所示（10）温度检出特性：±5%R（25℃）=10KΩ ±5%标准数据表4页表2所示（11）温度依存性（参考）： ±5%RH（Vin=5.00V DC,40-80%RH25℃为基准,0-50℃范围）（12）电压依存性（参考）：±5%RH（at25℃，40-80%RHDC5V基准,4.75-5.25V范围）4、标准检测条件大气中、温度25℃、供给电压5.0V DC作为基准。
特性测定，测定前先把温湿度模块放入25℃/0%RH的干燥空气中放置30分钟，湿度发生装置发生湿度60%RH，放入温湿度模块15分钟后测出电压值。
《测定装置》分流式湿度发生装置：SHR-1型测定用表：福禄克455、稳定性试验注1）规格值以60%RH湿度变化量为基准。
注2）各试验完毕后，湿度模块在常温常湿的正常空气中放置24小时后、测定出其湿度变化量。
5、使用注意事项（1）避免结露情况下使用。