如何選用濕度傳感器

隨著時(shí)代的發(fā)展科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機(jī)房、航空航天、電力等工業(yè)部門越來越需要采用溫度傳感器對(duì)產(chǎn)量的要求越來越高對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料水分值的監(jiān)測(cè)與分析都成為比較普遍的技術(shù)條件之一。濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于90年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器如何判斷濕度傳感器的這對(duì)一般用戶來講仍是一件較為復(fù)雜的技術(shù)問題。

下列此文供大家參考。
一、濕度傳感器的分類及感濕特點(diǎn)
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于感濕材料后元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化從而制成濕敏元件。
外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一質(zhì)量?jī)r(jià)格都相差較大用戶如何選擇價(jià)格比*的理想產(chǎn)品確有一定難度需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器具有如下特點(diǎn)：
1、精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性
濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到±2%~±5%RH達(dá)不到這個(gè)水平很難作為計(jì)量器具使用濕度傳感器要達(dá)到±2%~±3%RH的精度是比較困難的通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（20℃±10℃）和潔凈的氣體中測(cè)量的。在實(shí)際使用中由于塵土、油污及有害氣體的影響使用時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)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(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷一般說來長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少一般都在±2%左右甚至高。
2、濕度傳感器的溫度系數(shù)
濕敏元件除對(duì)環(huán)境濕度敏感外對(duì)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(duì)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(bǔ)償式。采用單片機(jī)軟件補(bǔ)償或無溫度補(bǔ)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(bǔ)償?shù)男Ч蔷€性的溫漂往往補(bǔ)償不出較好的效果只有采用硬件溫度跟隨性補(bǔ)償才會(huì)獲得真實(shí)的補(bǔ)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(shí)，超聲波測(cè)厚儀會(huì)導(dǎo)致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。必須是交流電供電。
4、互換性
目前濕度傳感器普遍存在著互換性差的現(xiàn)象同一型號(hào)的傳感器不能互換嚴(yán)重影響了使用效果給維修、調(diào)試增加了困難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困難得多。溫度標(biāo)定往往用一根標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)即可而濕度的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)較難實(shí)現(xiàn)干濕球溫度計(jì)和一些常見的指針式濕度計(jì)是不能用來作標(biāo)定的精度無法保證因其要求環(huán)境條件非常嚴(yán)格一般情況（在濕度環(huán)境適合的條件下）在缺乏完善的檢定設(shè)備時(shí)通常用簡(jiǎn)單的飽和鹽溶液檢定法并測(cè)量其溫度。
二、對(duì)濕度傳感器作初步判斷的幾種方法
在濕度傳感器實(shí)際標(biāo)定困難的情況下可以通過一些簡(jiǎn)便的方法進(jìn)行濕度傳感器判斷與檢查。
1、一致性判定，測(cè)振儀同一類型，爐溫曲線測(cè)試儀同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問題放在一起通電比較檢測(cè)輸出值在相對(duì)穩(wěn)定的條件下觀察測(cè)試的一致性。若進(jìn)一步檢測(cè)可在24h內(nèi)間隔一段時(shí)間記錄一天內(nèi)一般都有高、中、低3種濕度和溫度情況可以較地觀察產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性包括溫度補(bǔ)償特性。
2、用嘴呵氣或利用其它加濕手段對(duì)傳感器加濕觀察其靈敏度、重復(fù)性、升濕脫濕以及分辨率產(chǎn)品的zui高量程等。
3、對(duì)產(chǎn)品作開盒和關(guān)盒兩種情況的測(cè)試。比較是否一致觀察其熱效應(yīng)情況。
4、對(duì)產(chǎn)品在高溫狀態(tài)和低溫狀態(tài)（根據(jù)說明書標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行測(cè)試并恢復(fù)到正常狀態(tài)下檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)前的記錄作比較考查產(chǎn)品的溫度適應(yīng)性并觀察產(chǎn)品的一致情況。
產(chǎn)品的zui終要依據(jù)質(zhì)檢部門正規(guī)完備的檢測(cè)手段。利用飽和鹽溶液作標(biāo)定也可使用產(chǎn)品作比對(duì)檢測(cè)產(chǎn)品還應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期使用過程中的長(zhǎng)期標(biāo)定才能較地判斷濕度傳感器的質(zhì)量。
三、對(duì)市場(chǎng)上濕度傳感器產(chǎn)品的幾點(diǎn)分析
市場(chǎng)上出現(xiàn)了不少外濕度傳感器產(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。
電容式濕敏元件的優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)速度快、體積小、線性度好、較穩(wěn)定有些產(chǎn)品還具備高溫工作。但是達(dá)到上述的產(chǎn)品多為價(jià)格都較昂貴。市場(chǎng)上出售的一些電容式濕敏元件低價(jià)產(chǎn)品往往達(dá)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(yán)重。有些產(chǎn)品采用單片機(jī)補(bǔ)償修正使?jié)穸瘸霈F(xiàn)"階躍"性的跳躍使精度降低出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點(diǎn)。無論次或低檔次的電容式濕敏元件長(zhǎng)期穩(wěn)定性都不理想多數(shù)長(zhǎng)期使用漂移嚴(yán)重濕敏電容容值變化為pF級(jí)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℃以上溫度下工作的往往失效和損壞。
電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺往往對(duì)環(huán)境的潔凈度要求較高有的產(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優(yōu)點(diǎn)但塵埃環(huán)境下陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會(huì)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)"天然老化"的弱點(diǎn)阻抗不穩(wěn)定金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)。
氯化鋰濕敏電阻具有zui突出的優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期穩(wěn)定性*因此通過嚴(yán)格的工藝制作制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度穩(wěn)定性強(qiáng)是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及一致性是長(zhǎng)期使用壽命的可靠保證。氯化鋰濕敏元件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性其它感濕材料尚無法取代。