《電子技術(shù)應(yīng)用》
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傳感器濕度測量方法簡介與濕度傳感器發(fā)展

2018-03-07
關(guān)鍵詞: 濕度傳感器

  濕度測量技術(shù)來由已久,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,近代測量技術(shù)也有了飛速的發(fā)展。濕度測量從原理上劃分二、三十種之多。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。但濕度測量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一。一個(gè)看似簡單的量值,深究起來,涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理-化學(xué)理論分析和計(jì)算,初涉者可能會(huì)忽略在濕度測量中必需注意的許多因素,因而影響傳感器的合理使用。

  常見的濕度測量方法有:動(dòng)態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法):雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理,平衡時(shí)間較長,分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段,這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密,卻因設(shè)備復(fù)雜、昂貴,運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工,主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用,其測量精度可±2%以上。

  靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法):飽和鹽法是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán),對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求很高。用起來要求等很長時(shí)間去平衡,低濕點(diǎn)要求更長,特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時(shí),每次開啟都需要平衡6-8小時(shí)。

  電子式濕度傳感器法:電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測量屬于90年代興起的行業(yè),近年來,國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展,為開發(fā)新一代濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件,也將濕度測量技術(shù)提高到新的水平。

  在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研、航天等部門,經(jīng)常需要對環(huán)境濕度進(jìn)行測量及控制。但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中,濕度是最難準(zhǔn)確測量的一個(gè)參數(shù)。用干濕球濕度計(jì)或毛發(fā)濕度計(jì)來測量濕度的方法,早已無法滿足現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。這是因?yàn)闇y量濕度要比測量溫度復(fù)雜的多,溫度是個(gè)獨(dú)立的被測量,而濕度卻受其他因素(大氣壓強(qiáng)、溫度)的影響。此外,濕度的標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)難題。國外生產(chǎn)的濕度標(biāo)定設(shè)備價(jià)格十分昂貴。

  近年來,國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展,為開發(fā)新一代濕度/溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件,也將濕度測量技術(shù)提高到新的水平。

  濕度傳感器的精度分段:中、低濕段(0一80%RH)為±2%RH,而高濕段(80-100%RH)為±4%RH.而且此精度是在某一指定溫度下(如25℃)的值。如在不同溫度下使用濕度傳感器。其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知,相對濕度是溫度的函數(shù),溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。因?yàn)闈穸入S著溫度的變化也漂忽不定的話,奢談測濕精度將失去實(shí)際意義。所以控濕首先要控好溫,這就是大量應(yīng)用的往往是溫濕度一體化傳感器而不單純是濕度傳感器的緣故。

  深圳市工采網(wǎng)作為一家專業(yè)性極強(qiáng)的在線商城,里面有國外進(jìn)口各類頂尖級濕度傳感器,接下來小編我就帶來三款質(zhì)量與性能齊飛的濕度傳感器。

  法國Humirel 數(shù)字輸出溫濕度傳感器HTU21D:

  新款數(shù)字式溫濕度復(fù)合傳感器HTU21D樹立了新的濕度傳感器的尺寸和智能化典范:采用適合回流焊的DFN封裝,尺寸僅為3 x 3 x 1mm;提供經(jīng)過校正的,線性的I2C數(shù)字輸出信號。HTU21D是即插即用的濕度和溫度復(fù)合傳感器,是需要可靠和精確測量的OEM應(yīng)用的理想選擇。數(shù)字輸出的濕度和溫度信號可以直接與微控器接口。每個(gè)傳感器都經(jīng)過校正和測試,批號不僅打印在外殼,而且存儲(chǔ)于傳感器芯片,以便通過指令讀取。用戶可以通過指令改變HTU21D的分辨率(8/12bit至12/14bit)。此外,傳感器還可以檢測電量低,校驗(yàn)和用于改善通訊可靠性。HTU21D的功耗低,性價(jià)比高,尺寸小,所以適合價(jià)格敏感和安裝空間受限的OEM大批量應(yīng)用。應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)動(dòng)車輛, 醫(yī)療, 工業(yè)控制, 消費(fèi)電子和家用電器等行業(yè)。

  數(shù)字式溫濕度傳感器HTU21D特性:

  1、完全可互換,無需重新校正

  2、長期飽和后迅速恢復(fù)

  3、適合無鉛回流焊等自動(dòng)化裝配方式

  4、單獨(dú)標(biāo)識,符合嚴(yán)格的追溯要求

  法國Humirel 濕度傳感器 - HM1500LF:

  濕度傳感器HM1500LF是一款基于耐用的HS1101LF傳感元件的濕度探頭,專為需要可靠精確測量的OEM應(yīng)用而設(shè)計(jì)。產(chǎn)品尺寸小,安裝簡單。線性電壓輸出,可直接與微控器連接。應(yīng)用于工業(yè),過程控制,發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)動(dòng)車輛。

  濕度傳感器HM1500LF特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù):

  尺寸小

  無鉛,鉻和汞

  濕度精度:±2% @55%RH

  1V ~ 3.6V直流輸出(0% ~ 100% RH @ 5Vdc 供電)

  供電電壓:4.75Vdc ~ 5Vdc

  專利的固態(tài)聚合體結(jié)構(gòu)

  互換性好

  可靠性高,長期穩(wěn)定性好

  不受浸水影響

  溫度依賴性低

  長期飽和狀態(tài)后迅速恢復(fù)

  快速響應(yīng)

  可蒸餾水清洗

  法國Humirel 電容式濕度傳感器 - HS1101LF:

  電容式濕度傳感器HS1101LF是一款電容式相對濕度傳感器,濕敏傳感器HS1101/HS1101LF傳感器基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的濕敏電容元件。全互換性,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正,長時(shí)間飽和下快速脫濕,可以自動(dòng)化焊接,包括波峰焊,高可靠性與長時(shí)間穩(wěn)定性,專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu),可用于線性電壓或頻率輸出回路,快速反應(yīng)時(shí)間快。適用于大批量,低成本應(yīng)用。主要應(yīng)用于溫濕度儀表,辦公室自動(dòng)化,汽車駕 駛室空氣控制,家用電器,工業(yè)過程控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。

  電容式濕度傳感器HS1101LF特點(diǎn):

  無鉛

  可靠性高,長期穩(wěn)定性好

  專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)

  適合線性電壓輸出或頻率輸出電路

  快速響應(yīng),低溫度系數(shù)

  互換性好,標(biāo)準(zhǔn)條件下無需重新校正

  長期飽和后迅速恢復(fù)

  適合自動(dòng)化裝配,包括無鉛波峰焊和回流焊

  個(gè)體標(biāo)識,方便追溯

  可蒸餾水清洗

  電容式濕度傳感器HS1101LF技術(shù)參數(shù):

  基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件,專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)

  高精度:±2%RH,極好的線形輸出

  寬量程:1~99%RH,寬工作溫度范圍 –60~140℃(HS1101LF),–40~100℃(HS1101)

  濕度輸出受溫度影響極小,常溫使用無須溫度補(bǔ)償

  響應(yīng)時(shí)間 5秒 ,抗結(jié)露,浸水或結(jié)露后10秒鐘迅速恢復(fù)

  抗靜電,防灰塵,有效抵抗各種腐蝕性氣體物質(zhì)

  長期穩(wěn)定性及可靠性,年漂移量 0.5%RH/年

  互換性好

  電容與濕度變化 0.31pf/%RH(HS1101LF),0.3431pf/%RH(HS1101),典型值180pf@55%RH


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