湿度传感器ppt课件
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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。
湿敏电阻式传感器PPT课件
金属氧化物陶瓷湿敏电阻式 传感器是当今湿敏电阻式传 感器的发展方向，近几年世 界上许多国家通过各种研究 发现了不少能作为电阻型湿 度多孔陶瓷的材料，如二氧 化锡-三氧化二铝-二氧化钛、 氧化镍。
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/31
可编辑
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
thank you!
愿您天天好心 情！
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可编辑
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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ch湿敏传感器及其应用PPT课件
房屋空调 茶田防霜
养殖
恒温恒湿槽 无线气候监测
使用温度、湿度范围
温度℃
湿度%RH
5~40 5~80 5~100 -5~60
40~70 0~10 2~100 60~100
-20~80
50~100
10~30 10~30
80~100 50-80
10~30 30~100 5~100 50~100
5~40
5~100 0~50 0~50 0~50 0~50
第11页/共34页
6.湿滞回线 湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿和脱湿特性曲线不重合, 所构成的曲线叫湿滞回线。 由于吸湿和脱湿特性曲线不重合,对应同一感湿特征量之值,相对湿度 之差称为湿滞量。湿滞量越小越好,以免给湿度测量带来难度和误差。
第12页/共34页
7.电压特性 用湿度传感器测量湿度时,由于加直流测试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,故测试电压应采用交流电压。 湿度传感器感湿特征量之值与外加交流电压之间的关系称为电压特 性。 当交流电压较大时,由于产生焦耳热,对湿度传感器的特性会带来较大 影响。
第24页/共34页
利用金属硒蒸发膜或无定型硒蒸发膜都可以做湿敏器件。 一般来说,硒蒸发膜的湿敏器件的电阻值比锗蒸发膜的湿敏器件电阻值 低,被测湿度范围较大,但它也有和锗膜湿敏器件同样的需要较长老化时间的缺 点。
第25页/共34页
2. 金属氧化物半导体陶瓷湿敏器件 金属氧化物半导体陶瓷材料具有较好的热稳定性及其抗沾污的特点, 逐渐被人们所重视,相继出现了各种半导体陶瓷湿敏器件。 半导体陶瓷使用寿命长,可以在很恶劣的环境下使用几万小时,这是其 它湿敏器件所无法比拟的。 在对湿度的测量方面,半导体陶瓷湿敏器件可以检测1%RH这样的低 湿状态,而且还具有响应快、精度高、使用温度范围宽、湿滞现象小和可以 加热清洗等各种优点。所以,半导体陶瓷湿敏器件已在当前湿度敏感器件的 生产和应用中占有很重要的地位。
养殖
恒温恒湿槽 无线气候监测
使用温度、湿度范围
温度℃
湿度%RH
5~40 5~80 5~100 -5~60
40~70 0~10 2~100 60~100
-20~80
50~100
10~30 10~30
80~100 50-80
10~30 30~100 5~100 50~100
5~40
5~100 0~50 0~50 0~50 0~50
第11页/共34页
6.湿滞回线 湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿和脱湿特性曲线不重合, 所构成的曲线叫湿滞回线。 由于吸湿和脱湿特性曲线不重合,对应同一感湿特征量之值,相对湿度 之差称为湿滞量。湿滞量越小越好,以免给湿度测量带来难度和误差。
第12页/共34页
7.电压特性 用湿度传感器测量湿度时,由于加直流测试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,故测试电压应采用交流电压。 湿度传感器感湿特征量之值与外加交流电压之间的关系称为电压特 性。 当交流电压较大时,由于产生焦耳热,对湿度传感器的特性会带来较大 影响。
第24页/共34页
利用金属硒蒸发膜或无定型硒蒸发膜都可以做湿敏器件。 一般来说,硒蒸发膜的湿敏器件的电阻值比锗蒸发膜的湿敏器件电阻值 低,被测湿度范围较大,但它也有和锗膜湿敏器件同样的需要较长老化时间的缺 点。
第25页/共34页
2. 金属氧化物半导体陶瓷湿敏器件 金属氧化物半导体陶瓷材料具有较好的热稳定性及其抗沾污的特点, 逐渐被人们所重视,相继出现了各种半导体陶瓷湿敏器件。 半导体陶瓷使用寿命长,可以在很恶劣的环境下使用几万小时,这是其 它湿敏器件所无法比拟的。 在对湿度的测量方面,半导体陶瓷湿敏器件可以检测1%RH这样的低 湿状态,而且还具有响应快、精度高、使用温度范围宽、湿滞现象小和可以 加热清洗等各种优点。所以,半导体陶瓷湿敏器件已在当前湿度敏感器件的 生产和应用中占有很重要的地位。
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
电容式湿度传感器
二、湿度及湿度传感器
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
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。 ❖ 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相 对湿度。
2） 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。
感湿特性曲线
❖ 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
❖ 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。
❖ 主要特性参数有：
①湿度量程 ②感湿特征量 ③灵敏度 ④湿度温度系数 ⑤响应时间 ⑥湿滞回线和湿滞回差
1) 湿度量程
❖ 保证一个湿敏器件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 个湿敏元件的湿度量程。
❖ 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。
❖ 根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 ， 空 气 中 压 强 P＝Pa 十 PV(Pa为干空气分压，PV为湿空气气压)和理想状 态方程，又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (PV/PW)×100%RH 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
2、湿度传感器及其特性参数
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
《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
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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表示法：直线的斜率。
因此，它应当是湿致元件的感湿特性曲线斜率。在感 湿特性曲线是直然而，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。
普遍采用的灵敏度的方法
目前，虽然关于湿敏元件灵敏度的表示方法 尚未得到统一，但较为普遍采用的方法是用 元件在不同环境湿度下的感湿特征量之比来 表示灵敏度。
如日本生产的MgCr2O4—TiO2湿敏元件的灵 敏度，用一组电阻比R1%／R20%，R1%／R40% ， R1%／R60%，R1% ／ R80% 及 R1%／R100% 表 示，其中R1%， R20%， R40%， R60%，R80% 及R100% 分别为相对湿度在1％，20％，40％ ，60％，80％及100％时湿敏元件的电阻值 之比。
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
6）湿滞回线和湿滞回差
各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不 相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相 同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这 一特性为湿滞现象。
•湿滞回线定义：湿滞现象可以用
吸湿和脱湿特征曲线所构成的回 线来表示，我们称这一回线为湿 滞回线。
1) 绝对湿度
绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的
质量，其表达式为: V
V
式中：ρ —被测空气的绝对湿度 MV一被测空气中水汽的质量 V —被测空气的体积
2) 相对湿度
相对湿度是气体的绝对湿度(ρV)与在同一温度下 ，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度(ρW)之 比，常表示为％RH．其表达式为 相对湿度= (ρV/ρW)×100%RH
电容式湿度传感器
二、湿度及湿度传感器
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
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。 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相 对湿度。
2） 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。
感湿特性曲线
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
4）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。
毛发湿度计
干湿球湿度计
湿度检测的重要性
湿度与科研、生产、人们生活、植物生长 有密切关系，环境的湿度具有与环境温度 同等重要意义。
目前人们对湿度的重视程度远不及对温度 的重视。因此湿度测量技术的研究及其测 量仪器远不如温度测量技术与仪器那样精 确与完善。
由于对湿度监测不够精确，致使大批精密 仪器与机械装置锈蚀、谷物发霉等，每年 因此造成巨大损失。
•湿滞回差定义：在湿滞回线上所
表示的最大量差值为湿滞回差。
•人们希望湿敏元件的湿滞回差越
Mn3O4- TiO2湿敏器件 小越好。
在80℃时的湿滞回线
一个理想化的湿敏器件所应具备的性能参数：
使用寿命长，长期稳定性好 灵敏度高，感湿特性曲线的线性度好 使用范围宽，湿度温度系数小 响应时间短 湿滞回差小 能在有害气氛的恶劣环境中使用 器件的一致性和互换性好，易于批量生产 器件感湿特征量应在易测范围以内
1.7 湿 度 传 感 器
目录
一、简介
二、湿度及湿度传感器
三、电解质系湿度传感器 四、半导体及陶瓷湿度传感器
电阻式
五、有机物及高分子聚合物湿度传感器 电阻/电容式
一、简介
湿度测量技术：湿度测量技术发展已有200多年历 史；人们对湿敏元件的认识是从1938年美国 F.W.Dummore研制成功浸涂式LiCl湿敏元件才开 始的，从此以后，已有几十种湿敏元件及传感器应 运而生。（可参《湿度测量》一书）
由湿敏元件的湿度温度系数值，即可得知湿敏元件由 于境环温度的变化所引起的测湿误差。
MgCr2O4—TiO2 湿敏元件的温度特 性
5）响应时间
响应时间反映湿敏元件在相对湿度变化时输 出特征量随相对湿度变化的快慢程度。
一般规定：响应相对湿度变化量的63.2％时 所需要的时间为响应时间。
在标记时，应写明湿度变化区的起始与终止 状态。人们希望响应时间快一些为好。
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。
主要特性参数有：
①湿度量程 ②感湿特征量 ③灵敏度 ④湿度温度系数 ⑤响应时间 ⑥湿滞回线和湿滞回差
1) 湿度量程
保证一个湿敏器件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 个湿敏元件的湿度量程。
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。
根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 ， 空 气 中 压 强 P＝Pa 十 PV(Pa为干空气分压，PV为湿空气气压)和理想状 态方程，又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (PV/PW)×100%RH 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
2、湿度传感器及其特性参数
线呈直线。 灵敏度
二氧化钛-五氧化二钒湿
敏器件的感湿特性曲线
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。
PI电容式湿度传感器湿度特性图
PI电容式湿度变送器输出特性曲线
3） 灵敏度
定义：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，它应当是湿致元件的感湿特性曲线斜率。在感 湿特性曲线是直然而，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。
普遍采用的灵敏度的方法
目前，虽然关于湿敏元件灵敏度的表示方法 尚未得到统一，但较为普遍采用的方法是用 元件在不同环境湿度下的感湿特征量之比来 表示灵敏度。
如日本生产的MgCr2O4—TiO2湿敏元件的灵 敏度，用一组电阻比R1%／R20%，R1%／R40% ， R1%／R60%，R1% ／ R80% 及 R1%／R100% 表 示，其中R1%， R20%， R40%， R60%，R80% 及R100% 分别为相对湿度在1％，20％，40％ ，60％，80％及100％时湿敏元件的电阻值 之比。
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
6）湿滞回线和湿滞回差
各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不 相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相 同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这 一特性为湿滞现象。
•湿滞回线定义：湿滞现象可以用
吸湿和脱湿特征曲线所构成的回 线来表示，我们称这一回线为湿 滞回线。
1) 绝对湿度
绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的
质量，其表达式为: V
V
式中：ρ —被测空气的绝对湿度 MV一被测空气中水汽的质量 V —被测空气的体积
2) 相对湿度
相对湿度是气体的绝对湿度(ρV)与在同一温度下 ，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度(ρW)之 比，常表示为％RH．其表达式为 相对湿度= (ρV/ρW)×100%RH
电容式湿度传感器
二、湿度及湿度传感器
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
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。 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相 对湿度。
2） 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。
感湿特性曲线
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
4）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。
毛发湿度计
干湿球湿度计
湿度检测的重要性
湿度与科研、生产、人们生活、植物生长 有密切关系，环境的湿度具有与环境温度 同等重要意义。
目前人们对湿度的重视程度远不及对温度 的重视。因此湿度测量技术的研究及其测 量仪器远不如温度测量技术与仪器那样精 确与完善。
由于对湿度监测不够精确，致使大批精密 仪器与机械装置锈蚀、谷物发霉等，每年 因此造成巨大损失。
•湿滞回差定义：在湿滞回线上所
表示的最大量差值为湿滞回差。
•人们希望湿敏元件的湿滞回差越
Mn3O4- TiO2湿敏器件 小越好。
在80℃时的湿滞回线
一个理想化的湿敏器件所应具备的性能参数：
使用寿命长，长期稳定性好 灵敏度高，感湿特性曲线的线性度好 使用范围宽，湿度温度系数小 响应时间短 湿滞回差小 能在有害气氛的恶劣环境中使用 器件的一致性和互换性好，易于批量生产 器件感湿特征量应在易测范围以内
1.7 湿 度 传 感 器
目录
一、简介
二、湿度及湿度传感器
三、电解质系湿度传感器 四、半导体及陶瓷湿度传感器
电阻式
五、有机物及高分子聚合物湿度传感器 电阻/电容式
一、简介
湿度测量技术：湿度测量技术发展已有200多年历 史；人们对湿敏元件的认识是从1938年美国 F.W.Dummore研制成功浸涂式LiCl湿敏元件才开 始的，从此以后，已有几十种湿敏元件及传感器应 运而生。（可参《湿度测量》一书）
由湿敏元件的湿度温度系数值，即可得知湿敏元件由 于境环温度的变化所引起的测湿误差。
MgCr2O4—TiO2 湿敏元件的温度特 性
5）响应时间
响应时间反映湿敏元件在相对湿度变化时输 出特征量随相对湿度变化的快慢程度。
一般规定：响应相对湿度变化量的63.2％时 所需要的时间为响应时间。
在标记时，应写明湿度变化区的起始与终止 状态。人们希望响应时间快一些为好。
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。
主要特性参数有：
①湿度量程 ②感湿特征量 ③灵敏度 ④湿度温度系数 ⑤响应时间 ⑥湿滞回线和湿滞回差
1) 湿度量程
保证一个湿敏器件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 个湿敏元件的湿度量程。
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。
根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 ， 空 气 中 压 强 P＝Pa 十 PV(Pa为干空气分压，PV为湿空气气压)和理想状 态方程，又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (PV/PW)×100%RH 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
2、湿度传感器及其特性参数
线呈直线。 灵敏度
二氧化钛-五氧化二钒湿
敏器件的感湿特性曲线
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。
PI电容式湿度传感器湿度特性图
PI电容式湿度变送器输出特性曲线
3） 灵敏度
定义：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。