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產(chǎn)品分類(lèi)

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類(lèi)型分類(lèi):
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類(lèi):
應(yīng)變式壓力傳感器

濕度傳感器分類(lèi)選擇

發(fā)布日期:2022-08-21 點(diǎn)擊率:77

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

  1 濕敏元件的特性

  濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。濕敏元件主要電阻式、電容式兩大類(lèi)。

  1.1 濕敏電阻

  濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測(cè)量濕度。濕敏電阻的種類(lèi)很多,例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,主要缺點(diǎn)是線(xiàn)性度和產(chǎn)品的互換性差。

  1.2 濕敏電容

  濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對(duì)濕度成正比。濕敏電容的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化,其精度一般比濕敏電阻要低一些。國(guó)外生產(chǎn)濕敏電容的主廠(chǎng)家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生產(chǎn)的SH1100型濕敏電容為例,其測(cè)量范圍是(1%~99%)RH,在55%RH時(shí)的電容量為180pF(典型值)。當(dāng)相對(duì)濕度從0變化到100%時(shí),電容量的變化范圍是163pF~202pF。溫度系數(shù)為0.04pF/℃,濕度滯后量為±1.5%,響應(yīng)時(shí)間為5s。

  除電阻式、電容式濕敏元件之外,還有電解質(zhì)離子型濕敏元件、重量型濕敏元件(利用感濕膜重量的變化來(lái)改變振蕩頻率)、光強(qiáng)型濕敏元件、聲表面波濕敏元件等。濕敏元件的線(xiàn)性度及抗污染性差,在檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí),濕敏元件要長(zhǎng)期暴露在待測(cè)環(huán)境中,很容易被污染而影響其測(cè)量精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

  2 集成濕度傳感器的性能特點(diǎn)及產(chǎn)品分類(lèi)

  目前,國(guó)外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠(chǎng)家及典型產(chǎn)品分別為Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。

  國(guó)內(nèi)生產(chǎn)集成濕度傳感器的廠(chǎng)家以深圳市意賽亞機(jī)電有限公司(HSM20、HSM40)為首,這些產(chǎn)品可分成以下三種類(lèi)型:

  2.1 線(xiàn)性電壓輸出式集成濕度傳感器

  典型產(chǎn)品有HSM20、HSM40、HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特點(diǎn)是采用恒壓供電,內(nèi)置放大電路,能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào),響應(yīng)速度快,重復(fù)性好,抗污染能力強(qiáng)。

  2.2 線(xiàn)性頻率輸出集成濕度傳感器

  典型產(chǎn)品為HF3223型。它采用模塊式結(jié)構(gòu),屬于頻率輸出式集成濕度傳感器,在55%RH時(shí)的輸出頻率為8750Hz(型值),當(dāng)相對(duì)濕度從10%變化到95%時(shí),輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。這種傳感器具有線(xiàn)性度好、抗干擾能力強(qiáng)、便于配數(shù)字電路或單片機(jī)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。

  2.3 頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器

  典型產(chǎn)品為HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,還增加了溫度信號(hào)輸出端,利用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻作為溫度傳感器。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),其電阻值也相應(yīng)改變并且從NTC端引出,配上二次儀表即可測(cè)量出溫度值。

  3 集成濕度傳感器典型產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)

  集成濕度傳感器的測(cè)量范圍一般可達(dá)到0~100%。但有的廠(chǎng)家為保證精度指標(biāo)而將測(cè)量范圍限制為10%~95%。設(shè)計(jì)+5.0V低壓供電的濕度/溫度測(cè)試系統(tǒng)時(shí),大陸廠(chǎng)家深圳市意賽亞機(jī)電有限公司生產(chǎn)的HSM20、HSM40傳感模塊,HSM20的濕敏元件為濕敏電阻、電壓1.0-3.0V輸出,溫濕度一體,優(yōu)勢(shì)是成本低廉、互換性好,但測(cè)試精度為+-5%,對(duì)一些濕度要求不是很高的設(shè)計(jì)行業(yè)是首選;其次是HSM40,采用法國(guó)HS1101電容式傳感元件。可實(shí)現(xiàn)5-99%RH寬范圍測(cè)量,精度可達(dá)3%。電壓線(xiàn)性輸出0.8-3.9V(0-100%RH),尺寸僅為34*22*9MM。現(xiàn)廣泛被空調(diào)(格力)、濕度傳感器、濕度變送器行業(yè)所選用。

  

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