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湿度传感器工作原理

2018-07-10    作者:未知    来源:网络文摘    阅读:0

    化学性传感器是各类传感器中开发比较晚,但发展却是最快的一种,本文湿度传感器就是化学传感器的一种,除此之外还有PH值,离子气体,烟雾也都发展出传感器。在目前此类传感器应用十分广泛,且渐渐的都朝具有优良耐环境性、寿命长、价格低廉的方向发展。

    湿度传感器为测定相对湿度、绝对湿度或是测定露点的传感器。目前市面上湿度传感器的种类很多,而其应用范围也都不一样,概略以其使用的温湿度范围来分,可列出如表1所示。一般湿度传感器用以检出湿度或结露等的方法主要有以下四种:
(1)测定感湿材料因水气的吸收、脱离,或结露而产生的电气阻抗或电容量的变化。
(2)测定因 湿度变化而产生气体热传导度的差异。
(3)测定因湿度变化或结露而产生的水晶振动子的共振频率变化。
(4)测定因湿度变化α射线穿越水滴而造成的衰减以及光的吸收及反射。
    上述所采用的测定方法必须配合测试环境的不同来做选择,而目前市面上采用最多的测定方式则是第一种,因为其测定方式、信号舍取方式都相当简便,且价格便宜。以其制造材料的不同来区分的话,大致可以分为下列六类:
(1)LiCl 之类的电解质。838电子
(2)Se,Ge 之类的半导体材料。
(3)MgCr2O4,ZnCr2O4,TiO2,SnO2 等金属氧化物熔合体。
(4)Al2O3 之类的多孔质金属氧化膜。
(5)在尼龙之类高分子材料中散布导电粉而成的材料。
(6)有机或无机的高分子电解质膜。

表1:

行业 应用范围 使用温度、湿度范围 应用
温度(℃) 湿度(%PH)
家电 空调机器 5~40 40~70 空调设备
干燥机 80 0~40 衣类干燥
电子范围 5~100 2~100 食品的加热与调理控制
VTR -5~60 60~100 防止结露
汽 车 自动防雾气 -20~80 50~100 防止结露
医 疗 治疗器 10~30 80~100 呼吸器系
保育器 10~30 50~80 空调设备
工 业 纤维 10~30 50~100 制丝
干燥机 50~100 0~50 窑业、木材的干燥
粉体水份 5~100 0~50 窑业原料
干燥食品 50~100 0~50 食品保存
电子部品制造 5~40  0~50 磁头、LSI IC
农林畜产 房舍空调 5~40  0~100 空调设备
茶烟防霜 -10~60 50~100 防止结露
爬虫动物饲养 20~25 40~70 增加湿度,健康管理
测 定 恒温恒湿槽 -5~100 0~100 精密测定
射频探测器 -50~40 0~100 气象高精度测定
湿度计 5~100 0~100 控制记录装置
其 他 土壤中水份 -20~50 0~100 植物培育、土砂崩塌

    感湿材料做成的传感器大致又可分为七大种类:
(1)电解质湿度传感器。
(2)高分子湿度传感器。
(3)陶瓷湿度传感器。
(4)晶体振荡湿度传感器。
(5)半导体湿度传感器。
(6)厚膜湿度传感器。
(7)结露湿度传感器。

分类

感湿材料

检出法
电解质类

 

LiCl+Polyviny1 Alcho1 Polystyrene 电阻
硫酸化膜 电阻
硫酸钾膜 电阻
LiC1饱和溶液 电阻
半导体类 Se(Ge或 Si) 蒸镀膜 电阻
Si+SiO2+PAPA (Polyamino Phenylacetylene) 电阻
金属氧化物类 (陶质类) Fe3O4 Colloid涂布膜 电阻
Cr2O3 Ni2O3 Fe2O3 电阻
玻璃陶质膜 电容
Fe2O3-K2O 陶质 阻电
ZnO-Li2O-V2O5陶质 电阻
Mg Cr2O4类陶质 电容
高分子类 Al2O3+环氧树脂 (epoxy) 电阻或电容
多乳质树脂膜 电 容
有机物类 塞璐璐+碳 电 阻
酢酸 Butyr Cellalose 电 容
树脂碳 电 阻
Polyamid+水晶振荡器 共振频率

湿度传感器工作原理-湿度传感器应用-种类

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