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湿度概念和湿度传感器

日期:2019-06-20 09:15
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摘要:

湿度概念和湿度传感器

日常生活中所指的湿度为相对湿度,用RH%表示。换言之,即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。

湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中杰出的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算。测量湿度要比测量温度复杂得多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其它因素(大气压强、温度)的影响。

测量精度是湿度传感器*重要的指标,每提高-个百分点,对湿度传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。电子防潮箱的湿度传感器有长度变化式的和电子式的。

如果对湿度的控制和计量要求不高、不精的电子防潮箱,一般采用长度变化式的湿度传感组件,机械式湿度开关控制和指标式湿度表就是。

机械式湿度开关只能作高、中、低三档粗略控制(旋转“l” 、“M” 、“H”旋钮),这种开关理同拉线开关,是采用亲水塑料薄膜吸水发胀而长度缩短,干燥松懈而延长的方法,断开或接通除湿器工作电源,机械式湿度开关要水分吸收或干燥到一定程度才能产生足够的启动或释放力量,因此反应迟钝,滞后时间长达十几二十分钟。

指针式湿度表有毛发式的,也有在金属游丝上涂敷高分子亲水塑料材料制成的。原理是湿度变化,毛发长度也变化,带动表针移动,缺点和机械式湿度开关一样,反应慢,对微量水分无反应,不能准确及时反应湿度变化,误差很大,标称5%实际可达10%,塑料薄膜材料易老化,时间稍长,漂移很远,国家规定一年要到计量测试单位做两次校准,才能作计量依据。但造价低廉,应用很广。

电子工业用电子干燥箱,用来保存对回流潮湿敏感性元器件,一般要求超低湿,**控湿,甚至需要随时跟踪记录湿度变化,一般选用电子式温湿度传感器,测量、显示、控制、记录一体化。

电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业,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,组件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏组件。

电子式温湿度传感器能捕捉空气湿度的微量变化,某些进口的产品,反应灵敏,响应速度可以小于4 秒;漂移小,年漂移0.5%;线性好,误差小,精度达2 %。(湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH ,达不到这个水 平很难作为计量器具使用。)

电子式温湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度。或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应按照技术要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。

一般情况下,生产厂商会标明1 次标定的有效使用时间为1 年或2年,到期需重新标定。校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准温度计作标准即可,而湿度的标定标准较难实现,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,精度无法保证。

由于采样、控制和显示信号来源相同,没有控制和显示分离而造成的累积误差,因此总误差就是传感器本身的线性误差,该线性误差还可以通过补偿电路修正,进一步提高精度。也正是由于电子式传感器可以通过补偿电路进行调整,因此湿度显示容易更改,真正超低湿干燥箱不是轻易实现的,防止作假,选择能够出具权威检测机构计量校准证书的产品,才可以避免不必要的损失。

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