湿度传感器的界说式能感受气体中水蒸气含量,并转换成可用输出信号的传感器。近年来,国内外在湿度传感器研制范畴取得了长足进步。湿敏传感器正从简略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/温度测控体系发明了有利条件,也将湿度丈量技能提高到新的水平。
湿度传感器原理
湿敏元件是最简略的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。
湿敏电阻的特色是在基片上掩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作改变,运用这一特性即可丈量湿度。
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子资料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发作改动时,湿敏电容的介电常数发作改变,使其电容量也发作改变,其电容改变量与相对湿度成正比。
电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH,这比干湿球测湿精度高。
湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长时间暴露在待测环境中,很简略被污染而影响其丈量精度及长时间安稳性。这方面没有干湿球测湿办法好。
湿度传感器的分类及感湿特色
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资料构成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿资料后,元件的阻抗、介质常数发作很大的改变,然后制成湿敏元件。
湿度传感用具有如下特色:
1、精度和长时间安稳性
湿度传感器的精度应到达±2~±5RH,达不到这个水平很难作为计量用具运用,湿度传感器要到达±2~±3RH的精度是比较困难的,一般产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中丈量的。在实践运用中,因为尘土、油污及有害气体的影响,运用时间一长,会发生老化,精度下降,湿度传感器的精度水平要结合其长时间安稳性去判别,一般说来,长时间安稳性和运用寿命是影响湿度传感器质量的头号问题,年漂移量控制在1RH水平的产品很少,一般都在±2左右,乃至更高。
2、湿度传感器的温度系数
湿敏元件除对环境湿度灵敏外,对温度亦十分灵敏,其温度系数一般在0.2~0.8RH/℃规模内,并且有的湿敏元件在不同的相对湿度下,其温度系数又有不同。温漂非线性,这需求在电路上加温度补偿式。选用单片机软件补偿,或无温度补偿的湿度传感器是确保不了全温规模的精度的,湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的作用,非线性的温漂往往补偿不出较好的作用,只要选用硬件温度跟从性补偿才会取得实在的补偿作用。湿度传感器作业的温度规模也是重要参数。大都湿敏元件难以在40℃以上正常作业。
3、湿度传感器的供电
金属氧化物陶瓷,高分子聚合物和氯化锂等湿敏资料施加直流电压时,会导致功能改变,乃至失效,所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的沟通电压。有必要是沟通电供电。
4、交换性
现在,湿度传感器遍及存在着交换性差的现象,同一类型的传感器不能交换,严重影响了运用作用,给修理、调试增加了困难,有些厂家在这方面作出了种种尽力,(但交换性仍很差)取得了较好作用。
5、湿度校对
校对湿度要比校对温度困难得多。温度标定往往用一根规范温度计作规范即可,而湿度的标定规范较难完成,干湿球温度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的,精度无法确保,因其要求环境条件十分严厉,一般状况,(最好在湿度环境适宜的条件下)在缺少完善的检定设备时,一般用简略的饱满盐溶液检定法,并丈量其温度。
功能判别办法
在湿度传感器实践标定困难的状况下,能够经过一些简洁的办法进行湿度传感器功能判别与查看。
1、共同性断定,同一类型,同一厂家的湿度传感器产品最好一次购买两支以上,越多越阐明问题,放在一同通电比较检测输出值,在相对安稳的条件下,调查测验的共同性。若进一步检测,可在24h内间隔一段时间记载,一天内一般都有高、中、低3种湿度和温度状况,能够较全面地调查产品的共同性和安稳性,包含温度补偿特性。
2、用嘴呵气或运用其它加湿手法对传感器加湿,调查其灵敏度、重复性、升湿脱湿功能,以及分辨率,产品的最高量程等。
3、对产品作开盒和关盒两种状况的测验。比较是否共同,调查其热效应状况。
4、对产品在高温状况和低温状况(根据阐明书规范)进行测验,并康复到正常状况下检测和试验前的记载作比较,考察产品的温度适应性,并调查产品的共同性状况。
产品的功能终究要根据质检部分正规齐备的检测手法。运用饱满盐溶液作标定,也可运用名牌产品作比对检测,产品还应进行长时间运用过程中的长时间标定才干较全面地判别湿度传感器的质量。
注意事项
湿度传感器对错密封性的,为维护丈量的准确度和安稳性,应尽量防止在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中运用。也防止在粉尘较大的环境中运用。为正确反映欲测空间的湿度,还应防止将传感器安放在离墙面太近或空气不流转的死角处。假如被测的房间太大,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,否则将影响丈量精度.或许传感器之间彼此搅扰,乃至无法作业。运用时应技要求供给适宜的、契合精度要求的供电电源。
传感器需求进行远间隔信号传输时,要注意信号的衰减问题。当传输间隔超越200m以上时,主张选用频率输出信号的湿度传感器。
因为湿敏元件都存在必定的分散性,不管进口或国产的传感器都需逐支调试标定。大大都在替换湿敏元件后需求从头调试标定,关于丈量精度比较高的湿度传感器特别重要。
湿度传感器品牌
宝力马、施奈德、西门子、三菱、松下、德国德国HLP、日本神荣、法国Humirel、韩国Syhitech、美国Honeywell