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问 湿度传感器原理
匿名用户 湿度传感器原理 湿度传感器 2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 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。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，0.2％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在 0.3s 到 3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据处理程序，等等。另外，它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题. 上始终未能取得重大的突破。因此，到目前为止，传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。近年来，这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。 4、陶瓷湿度传感器 在湿度测量领域中，对于低湿和高湿及其在低温和高温条件下的测量，到目前为止仍然是一个薄弱环节，而其中又以高温条件下的湿度测量技术最为落后。以往，通风干湿球湿度计几乎是在这个温度条件下可以使用的唯一方法，而该法在实际使用中亦存在种种问题，无法令人满意。另一方面，科学技术的进展，要求在高温下测量湿度的场合越来越多，例如水泥、金属冶炼、食品加工等涉及工艺条件和质量控制的许多工业过程的湿度测量与控制。因此，自60年代起，许多国家开始竟相研制适用于高温条件下进行测量的湿度传感器。 考虑到传感器的使用条件，人们很自然地把探索方向着眼于既具有吸水性又能耐高温的某些无机物上。实践已经证明，陶瓷元件不仅具有湿敏特性，而且还可以作为感温元件和气敏元件。这些特性使它极有可能成为一种有发展前途的多功能传感器。寺日、福岛、新田等人在这方面已经迈出了颇为成功的一步。他们于 1980 年研制成称之为“湿瓷 - Ⅱ型”和“湿瓷 - Ⅲ型”的多功能传感器。前者可测控温度和湿度，主要用于空调，后者可用来测量湿度和诸如酒精等多种有机蒸气，主要用于食品加工方面。 以上几种是应用较多的几种类型传感器，另外还有其他根据不同原理而研制的湿度传感器，这里就不一一介绍了。
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问 湿度传感器的特性
蓝色的梦想 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例，其测量范围是（1%～99%）RH，在55%RH时的电容量为180pF（典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容量的变化范围是163pF～202pF。温度系数为0.04pF/℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
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问 湿度传感器有哪些
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问 湿度传感器的特点
荒废的青春 目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型），Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型），Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。这些产品可分成以下三种类型：线性电压输出式集成湿度传感器典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性好，抗污染能力强。线性频率输出集成湿度传感器典型产品为HF3223型。它采用模块式结构，属于频率输出式集成湿度传感器，在55%RH时的输出频率为8750Hz（型值），当相对湿度从10%变化到95%时，输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。频率/温度输出式集成湿度传感器典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外，还增加了温度信号输出端，利用负温度系数（NTC）热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时，其电阻值也相应改变并且从NTC端引出，配上二次仪表即可测量出温度值。单片智能化湿度/温度传感器2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化湿度/温度传感器，其外形尺寸仅为7.6（mm）×5(mm)×2.5（mm），体积与火柴头相近。出厂前，每只传感器都在温度室中做过精密标准，标准系数被编成相应的程序存入校准存储器中，在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。它们不仅能准确测量相对温度，还能测量温度和露点。测量相对温度的范围是0～100%，分辨力达0.03%RH，最高精度为±2%RH。测量温度的范围是-40℃～+123.8℃，分辨力为0.01℃。测量露点的精度<±1℃。在测量湿度、温度时A/D转换器的位数分别可达12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高测量速率，减小芯片的功耗。SHT11/15的产品互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，不需要外部元件，适配各种单片机，可广泛用于医疗设备及温度/湿度调节系统中。芯片内部包含相对湿度传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、校准存储器（E2PROM）、易失存储器（RAM）是、状态寄存器、循环冗余校验码（CRC）寄存器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号，然后经过放大，分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错，最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至μC。鉴于SHT11/15输出的相对湿度读数值与被测相对湿度呈非线性关系，为获得相对湿度的准确数据，必须利用μC对读数值进行非线性补偿。此外当环境温度TA≠+25℃时，还需要对相对湿度传感器进行温度补偿。芯片内部有一个加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时该加热器接通电源，可使传感器的温度大约升高5℃，电源电流亦增加8mA(采用+5V电源)。使用加热器可实现以下三种功能：①通过比较加热前后测出的相对湿度值及温度值，可确定传感器是否正常工作；②在潮湿环境下使用加热器，可避免传感器凝露；③测量露点时也需要使用加热器。露点也是湿度测量中的一个重要参数，它表示在水汽冷却过程中最初发生结露的温度。为了计算露点，Sensirion公司还向用户提供一个测量露点的程序“SHT xdp.bsx”。利用该程序可以控制内部加热器的通、断，再根据所测得的温度值及相对湿度值计算出露点。在命令响应界面上运行此程序时，计算机屏幕上就显示提示符“>”。用户首先从键盘上输入字母“S”，然后输入相应的数字，即可获得下述结果：输入数字“1”时，测量并显示出摄氏温度dgC=xx.x；输入数字“2”时，测量并显示出相对湿度%RH=xx.x；输入数字“3”时，打开加热器，使传感器温度升高5℃；输入数字“4”时，关闭加热器，使传感器降温；输入数字“5”时，显示露点温度dpC=xx.x。
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问 湿度传感器主组成
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问 湿度传感器的选配
淡定！！！ SHT01/SHT01L 温湿度传感器COB裸片专为大的OEM设计尺寸:3.08mm×1.31mm温度精度：SHT01 :±0.4℃SHT01L:±0.5℃湿度精度：SHT01:±3.5%RH(20%-80%)SHT01L:±5.0%RH(20%-80%)应用领域: 加湿机/除湿机HVAC电子行业weather station等--------------------------------------------------------------------------------SHT1X 产品特点：－SHT1x系列为贴片型温湿度传感器芯片－全量程标定，两线数字输出；－湿度测量范围：0～100%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－湿度测量精度：SHT10 : ±4.5%RHSHT11 : ±3%RHSHT15 : ±2%RH－温度测量精度：SHT10 : ±0.5℃SHT11 : ±0.4℃SHT15 : ±0.3℃－响应时间：<4s；－低功耗 (typ. 30µW)－可完全浸没。应用领域：数据采集器变送器自动化过程控制汽车行业楼宇控制&暖通空调电力计量测试医药业详细内容请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------DHT90 规格：- 引出4个插针，免焊接，方便客户使用- 测量范围: 0-100% RH- 测湿精度: +/- 4.5% RH- 测温精度: +/- 0.5℃@25℃- 经过完全标定& 数字输出 (2线数字接口)- 快速响应 < 4 sec.- 低功耗 (typ. 30µW)- 最低的成本- 领先的CMOSens®技术，卓越的长期稳定性- 经过全标定，数字输出，使用开发简便应用领域：- 数据采集器- 变送器- 自动化过程控制- 汽车行业- 楼宇控制&暖通空调- 电力- 计量测试- 医药业详细内容请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------SHT7x 产品特点：－立式插针型温湿度传感器芯片；－全量程标定，两线数字输出；－湿度测量范围：0～100%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－湿度测量精度：SHT71 ： ±3.0%RHSHT75 ： ±1.8%RH－温度测量精度：SHT71 ： ±0.4℃(@25℃)SHT75 ： ±0.3℃(@25℃)－响应时间：<4s；－低功耗 (typ. 30µW)－可完全浸没。应用领域：数据采集器变送器自动化过程控制汽车行业楼宇控制&暖通空调电力计量测试医药业详细内容请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------SF1 SF1防护罩，专门为温湿度传感器SHT1x系列量身设计。-可防尘、防水和其他污染物-防护等级：IP67-安装方式简便应用领域：-HVAC-汽车-测试测量-医疗详细内容请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------THTK-01 －模块型温湿度变送器；－利用Sensirion公司的SHT11和SHT15制造；－湿度测量范围：1～99%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－测湿精度最高可达2.5%RH；－测温精度最高可达0.3℃；－安装方式：设备嵌入；－输出信号方式：标准电压(0-10V,0-5V或其它自定义形式)详细内容请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------SHT10 产品特点：－SHT1x系列为贴片型温湿度传感器芯片－全量程标定，两线数字输出；－湿度测量范围：0～100%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－湿度测量精度：±4.5%RH－温度测量精度：±0.5℃－响应时间：<4s；－低功耗 (typ. 30µW)－可完全浸没。应用领域：数据采集器变送器自动化过程控制汽车行业楼宇控制&暖通空调电力计量测试医药业详细内容，请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------SHT11 产品特点：－SHT1x系列为贴片型温湿度传感器芯片－全量程标定，两线数字输出；－湿度测量范围：0～100%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－湿度测量精度：±3.0%RH－温度测量精度： ±0.4℃－响应时间：<4s；－低功耗 (typ. 30µW)－可完全浸没。应用领域：数据采集器变送器自动化过程控制汽车行业楼宇控制&暖通空调电力计量测试医药业详细内容，请参考data sheet--------------------------------------------------------------------------------SHT15 产品特点：－SHT1x系列为贴片型温湿度传感器芯片－全量程标定，两线数字输出；－湿度测量范围：0～100%RH；－湿度测量范围：-40～+123.8℃；－湿度测量精度： ±2.0%RH－温度测量精度： ±0.3℃－响应时间：<4s；－低功耗 (typ. 30µW)－可完全浸没。应用领域：数据采集器变送器自动化过程控制汽车行业楼宇控制&暖通空调电力计量测试医药业
yqjss 
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1e0b90357995 
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阿尔萨斯 
