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湿度传感器(空气温湿度传感器)

时间:2022-02-10 17:08:14 作者:超级管理员 点击:35534次

随着时代的变迁,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等主要行业越来越多。需要采用湿度传感器,而对产品质量的要求也越来越高。环境温度和温度的控制以及金属制品水分值的监测和分析已成为较为常见的设备条件之一。湿度传感器产品和湿度测量属于90年代兴起的行业。要很好地使用湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,对于普通用户来说仍然是一个极其复杂的技术问题。

一、湿度传感器的分类和湿敏特性

湿度传感器,可分为电容式传感器和电容式传感器。该产品的特殊形式是在基材上涂覆湿敏材料,形成湿敏薄膜。周围空气的水蒸气吸附在湿敏材料上后,元件的阻抗和介电常数大大增加的变化,从而制成磁传感器。

国内外湿度传感器品牌的制造水平不一样,质量和价格相差很大。用户确实很难选择性能和价格*好的产品,这需要全面了解。湿度传感器具有以下特征:

1、准确性和匹配性

湿度传感器的准确度要达到2%~5%RH,如果没有达到这个水平湿度传感器很难用于周期检定。湿度传感器要达到2%~3%RH的精度是比较困难的。通常,产品手册中给出的特性是在室温(20℃±10℃)和清洁气体中测量的。在实际使用中,由于灰尘、油污和有害物质的影响,使用次数多会导致老化,精度差。湿度传感器的精度水平要结合其匹配情况进行分析。一般来说,匹配和使用寿命是影响湿度传感器质量的首要问题。年漂移率为1%RH的产品很少,一般在2%左右,已经实现。

2、湿度传感器的负温度系数

磁传感器对室内湿度和温度敏感,其负温度系数一般在

0.2~

0.8%RH/℃,部分磁传感器在不同的相对温度下具有不同的温度特性。温度漂移非线性系统,需要在电路中加入自动补偿。采用单片机零件补偿或湿度传感器无自动补偿无法保证整个温度范围的精度。湿度传感器温漂曲线的线性度对补偿效果影响很大,非线性系统的温漂往往补偿不了多少。只有采用硬件温度跟随补偿,才能获得真正的补偿效果。湿度传感器工作温度也是一个重要参数。大多数磁传感器在40℃以上很难正常工作。

3、湿度传感器的电源

金属氧化物当对陶瓷、聚丙烯酸、氯化锂等湿敏材料施加电压值时,必然会导致性能变化甚至失效,因此这类湿度传感器不能使用电压或带有DC成分的交流电压。它必须由交流电源供电。

4、互换性

目前湿度传感器普遍存在互换性差的特点,同一型号的激光传感器不能互换,严重破坏了实用效果,增加了维护调试的难度。一些厂商在这方面做了各种努力,(但互换性仍很差)取得了较好的效果。

5、湿度校正

校正湿度比校正温度困难得多。标准温度计经常被用作温度校准的标准,但湿度校准的任务很难实现。干湿球温度测量和一些常见的指针显示湿度计不能用于校准,精度有保证。由于温度条件控制严格,一般情况下,(*好在湿度环境适合的条件下)在没有完美校准的情况下使用电动工具,通常采用简单的饱和酸性溶液验证方法测量其温度。

二.初步鉴定湿度传感器性能的两种方法

当湿度传感器实际校准困难时,可以使用一些简单的的方法方法来判断和检查湿度传感器属性。

1、一致性判断,*好一次购买两个以上同类型、同厂家的湿度传感器产品,这样会更能说明问题。打开在一起比较检测到的输出值,在相对稳定的条件下观察测试的一致性。如果进行进一步测试,可以在24小时内记录记录时间。一般一天有高、中、低三种湿度和温度条件,可以更全面地观察产品的一致性和稳定性以及温度补偿特性。

2、用口呼吸或其他加湿手段对激光传感器进行加湿,观察其高灵敏度、重复工作、升湿除湿性能、每英寸像素、产品*高量程等。

3、在打开和关闭的情况下测试产品。是否一致,观察其非热效应。

4、在高温和低温下测试产品(根据说明书标准),并恢复正常。将井下试验与实验人员的记录进行对比,检查产品的温度适应性,观察产品的一致性。

*终,产品技术应基于质量检验机构的正式和完整的检验技术。饱和电解质溶液可用于校准,名牌企业也可用于比对检测。产品也要在长期的运行过程中进行长时间的校准,全面系统地判断湿度传感器的质量。

三.市场上湿度传感器产品的几个分析点

北美市场有很多国内外湿度传感器产品,电容传感器的磁传感器比较常见。用于湿度传感的材料有聚丙烯酸、氯化锂和金属氧化物。

电容式传感器的磁传感器具有响应速度快、体积小、开关速度快、稳定等优点,国外一些产品也有户外运行性能。但是,很多达到上述性能的产品都是国外知名品牌,价格也比较贵。市场上销售的一些超声波磁传感器低价促销,往往达不到上述水平,功率控制、一致性和机械性能都不理想。湿度低于30%相对湿度和高于80%相对湿度的湿度感应部分被挤压变形。部分产品通过硬件电路进行补偿校正,使得湿度跳跃"阶跃",精度和线性度较差。无论是压电陶瓷磁传感器质量提高还是中低档次,匹配都不理想。大部分长期使用后漂移严重,湿度传感器电容变化到pF级别,1%RH的变化不足0.5pF时,电容的漂移变化往往会引起几十RH%的误差,而大多数压电陶瓷磁传感器不具备在40℃以上温度下工作的性能,往往会失效损坏。

电容式传感器的磁传感器耐腐蚀性也相对较差,往往对环境净化要求较高。部分产品仍存在光照失效、静电失效等现象。金属氧化物是一种陶瓷湿敏电阻器,具有与湿敏电容相同的优点。但在多尘环境中,陶瓷孔隙被元素堵塞,往往要经过脱硫处理的方法。但效果不尽如人意,不能用于易爆环境,铝土矿湿敏材料很难克服其表面能。

氯化锂湿敏电阻器具有匹配性强的突出优点。因此,通过严格的工艺制造的仪器和传感器可以实现高精度和良好的稳定性,这意味着产品具有良好的功率控制、精度和一致性,是长期使用寿命的可靠保证。氯化锂磁传感器的匹配是其他湿敏材料无法替代的。