湿敏元件是最简单的湿度传感器.湿敏元件主要有电阻式\电容式两大类.湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,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生变化,利用这一特性即可测量湿度.
如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,是用户所需要了解的问题.随着时代的发展,科研\农业\暖通\纺织\机房\航空航天\电力等工业部门.
中能仪表专家讲述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,湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的,通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的.在实际使用中,由于尘土\油污及有害气体的影响,使用时间一长,会产生老化,精度下降,湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断,一般说来,长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题,年漂移量控制在1%RH水平的产品很少,一般都在±2%左右,甚至更高. 湿敏元件除对环境湿度敏感外,对温度亦十分敏感,其温度系数一般在0.2~0.8%RH/℃范围内,而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下,其温度系数又有差别.温漂非线性,这需要在电路上加温度补偿式.采用单片机软件补偿,或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的,湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果,非线性的温漂往往补偿不出较好的效果,只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果.湿度传感器工作的温度范围也是重要参数.多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作.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材料施加直流电压时,会导致性能变化,甚至失效,所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压.必须是交流电供电.
湿度传感器普遍存在着互换性差的现象,同一型号的传感器不能互换,严重影响了使用效果,给维修\调试增加了困难.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,因其要求环境条件非常严格,一般情况,(最好在湿度环境适合的条件下)在缺乏完善的检定设备时,通常用简单的饱和盐溶液检定法,并测量其温度.
电容式湿敏元件的优点在于响应速度快\体积小\线性度好\较稳定,国外有些产品还具备高温工作性能.但是达到上述性能的产品多为国外名牌,价格都较昂贵.市场上出售的一些电容式湿敏元件低价产品,往往达不到上述水平,线性度\一致性和重复性都不理想,30%RH以下,80%RH以上感湿段变形严重.有些产品采用单片机补偿修正,使湿度出现"阶跃"性的跳跃,使精度降低,出现一致性差\线性差的缺点.无论高档次或低档次的电容式湿敏元件,长期稳定性都不理想,多数长期使用漂移严重,湿敏电容容值变化为pF级,1%RH的变化不足0.5pF,容值的漂移改变往往引起几十RH%的误差,大多数电容式湿敏元件不具备40℃以上温度下工作的性能,往往失效和损坏.江苏中能仪表科技有限公司电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺,往往对环境的洁净度要求较高,有的产品还存在光照失效\静电失效等现象,金属氧化物为陶瓷湿敏电阻,具有湿敏电容相同的优点,它的稳定性强,稳定性强是产品具备良好的线性度\精密度及一致性,是长期使用寿命的可靠保证.
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