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2012-11-30 閱讀(914)
如何使用好濕度傳感器,判定濕度傳感器的機能
跟著時代的發(fā)展，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、機房、航空航天、電力等產(chǎn)業(yè)部分，越來越需要采用傳感器，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越業(yè)越高，對環(huán)境溫、濕度的控制以及對產(chǎn)業(yè)材料水份值的監(jiān)測與分析都已成為比較普遍的技術(shù)前提之一。產(chǎn)品及濕度丈量屬於90年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器，如何判定濕度傳感器的機能，這對一般用戶來講，還是一件較為復(fù)雜的技術(shù)題目。
一、 濕度傳感器的分類及感濕特點
濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附於感濕材料後，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏件。
濕度傳感用具有如下特點：
1、精度和長期不亂性
濕度傳感器的精度應(yīng)達到±2%~±5%RH，達不到這個水平很難作為計量用具使用，濕度傳感器要達到±2%~±3%RH的精度是比較難題的，通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（20℃±10℃）和潔淨(jìng)的氣體中丈量的。在實際使用中，因為塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期不亂性去判定，一般說來，長期不亂性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等題目，年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。
2、濕度傳感器的溫度系數(shù)
濕敏元件除對環(huán)境濕度敏感外，對溫度亦十分敏感，其溫度系數(shù)一般在0.2~0.8%RH/℃范圍內(nèi)，而且有的濕敏元件在不同的相對濕度下，其溫度系數(shù)又有差別。溫漂非線性，這需要在電路上加溫度補償式。采用單片機軟件補償，或無溫度補償?shù)臐穸葌鞲衅魇潜ＷC不了全溫范圍的精度的，濕度傳感器溫漂曲線的線性化直接影響到補償?shù)男Ч蔷€性的溫漂往往補償不出較好的效果，只有采用硬件溫度跟隨性補償纔會獲得真實的補償效果。濕度傳感器工作的溫度范圍也是重要參數(shù)。多數(shù)濕敏元件難以在40℃以上正常工作。
3、濕度傳感器的供電
金屬氧化物陶瓷，高分子聚合物和氯化鋰等濕敏材料施加直流電壓時，會導(dǎo)致機能變化，甚至失效，所以這類濕度傳感器不能用直流電壓或有直流成份的交流電壓。必需是交流電供電。
4、互換性
目前，濕度傳感器普遍存在著互換性差的現(xiàn)象，統(tǒng)一型號的傳感器不能互換，嚴峻影響了使用
效果，給維修、調(diào)試增加了難題，有些廠家在這方面作出了種種努力，（但互換性仍很差）取
得了較好效果。
5、濕度校正
校正濕度要比校正溫度難題得多。溫度標定往往用一根尺度溫度計作尺度即可，而濕度的標定尺度較難實現(xiàn)，乾濕球溫度計和一些常見的指針式濕度計是不能用來作標定的，精度無法保證，因其要求環(huán)境前提非常嚴格，一般情況，（在濕度環(huán)境適合的前提下）在缺乏完善的檢定設(shè)備時，通常用簡樸的飽和鹽溶液檢定法，並丈量其溫度。
二、對濕度傳感器機能作初步判定的幾種方法
在濕度傳感器實際標定難題的情況下，可以通過一些簡便的方法進行濕度傳感器機能判定與檢查。
1、一致性判斷，統(tǒng)一類型，統(tǒng)一廠家的濕度傳感器產(chǎn)品一次購買兩支以上，越多越說明題目，放在一起通電比較檢測輸出值，在相對不亂的前提下，觀察測試的一致性。若進一步檢測，可在24h內(nèi)距離一段時間記實，一天內(nèi)一般都有高、中、低3種濕度和溫度情況，可以較全面地觀察產(chǎn)品的一致性和不亂性，包括溫度補償特性。
2、用嘴呵氣或利用其它加濕手段對傳感器加濕，觀察其敏捷度、重復(fù)性、昇濕脫濕機能，以及分辨率，產(chǎn)品的zui高量程等。
3、對產(chǎn)品作開盒和關(guān)盒兩種情況的測試。比較是否一致，觀察其熱效應(yīng)情況。
4、對產(chǎn)品在高溫狀態(tài)和低溫狀態(tài)（根據(jù)仿單尺度）進行測試，並恢復(fù)到正常狀態(tài)下檢測和實驗前的記實作比較，考查產(chǎn)品的溫度適應(yīng)性，並觀察產(chǎn)品的一致性情況。
產(chǎn)品的機能終極要依據(jù)質(zhì)檢部分正規(guī)完備的檢測手段。利用飽和鹽溶液作標定，也可使用產(chǎn)品作比對檢測，產(chǎn)品還應(yīng)進行長期使用過程中的長期標定纔能較全面地判定濕度傳感器的質(zhì)量
三、對市場上濕度傳感器產(chǎn)品的幾點分析
海內(nèi)市場上泛起了不少海內(nèi)外濕度傳感器產(chǎn)品，電容式濕敏元件較為多見，感濕材料種類主要為高分子聚合物，氯化鋰和金屬氧化物。電容式濕敏元件的長處在於響應(yīng)速度快、體積小、線性度好、較不亂，國外有些產(chǎn)品還具備高溫工作機能。但是達到上述機能的產(chǎn)品多為國外，價格都較昂貴。市場上出售的一些電容式濕敏元件低價產(chǎn)品，往往達不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不甚理想，30%RH以下，80%RH以上感濕段變形嚴峻。有些產(chǎn)品采用單片機補償修正，使?jié)穸确浩?階躍"性的跳躍，使精度降低，泛起一致性差、線性差的缺點。不管高檔次或低檔次的電容式濕敏元件，長期不亂性都不理想，多數(shù)長期使用漂移嚴峻，濕敏電容容值變化為pF級，1%RH的變化不足0.5pF，容值的漂移改變往往引起幾十RH%的誤差，大多數(shù)電容式濕敏元件不具備40℃以上溫度下工作的機能，往往失效和損壞。
電容式濕敏元件抗侵蝕能力也較欠缺，往往對環(huán)境的潔淨(jìng)度要求較高，有的產(chǎn)品還存在光照失效、靜電失效等現(xiàn)象，金屬氧化物為陶瓷濕敏電阻，具有濕敏電容相同的長處，但塵埃環(huán)境下，陶瓷細孔被封堵元件就會失效，往往采用通電除塵的方法來處理，但效果不夠理想，且在易燃易爆環(huán)境下不能使用，氧化鋁感濕材料無法克服其表面結(jié)構(gòu)"自然老化"的弱點，阻抗不不亂，金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長期不亂性差的弱點。
氯化鋰濕敏電阻，具有zui凸起的長處是長期不亂性極強，因此通過嚴格的工藝制作，制成的和傳感器產(chǎn)品可以達到較高的精度，不亂性強是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及一致性，長期使用壽命的可靠保證。氯化鋰濕敏元件的長期不亂性其它感濕材料尚無法取代。
