项目六气体检测课稿.ppt

* 传感器原理及应用 图9.22 采用湿敏传感器的高频电子食品加热器 * 传感器原理及应用 2、直读式湿度计 * 传感器原理及应用 RH为氯化锂湿度传感器。 由VT1、VT2、T1等组成测湿电桥的电源, 其振荡频率为250－1000 Hz。 电桥输出经变压器T2、C3耦合到VT3, 经VT3放大后的信号由VD1－VD4桥式整流后, 输入给微安表, 指示出由于相对湿度的变化引起的电流改变。 经标定并把湿度刻划在微安表盘上, 就成为一个简单而实用的直读式湿度计。  * 传感器原理及应用 3、自动喷灌控制器 * 传感器原理及应用 湿度传感器为负特性湿度传感器 电源电路：变压器T，整流桥UR，隔离二级管VD2，稳压管VS及滤波电容C1、C2 湿度检测电路：湿度传感器，R1, R2 。 控制电路： R3,R4,R5,VT1,VT2, VT3,VD1，继电器K。 工作电机：微型水泵的直流电动机M，大、中型水泵的交流电动机M1 工作过程：当土壤湿度高时，湿度传感器阻值小，VT1,VT2导通，VT3截止，继电器不吸合，电机不工作；当土壤湿度低时，湿度传感器阻值大，VT1,VT2截止，VT3导通，继电器吸合，电机工作。 * 传感器原理及应用 4、汽车玻璃自动去湿电路 * 传感器原理及应用 RH为嵌入玻璃中的感湿器件，RL为嵌入玻璃中的加热电阻丝。 湿度检测电路：RH,R1,R2 控制电路：T1,T2组成的施密特触发电路，R3,R4, R5,C,继电器J 工作过程：常温常湿下，调整各电阻值使得VT1导通，VT2截止；当下雨天湿度增大时，RH阻值下降，使得VT1截止，VT2导通，继电器J得电吸合，接通电阻丝RL，加热；当湿度减小到一定程度，施密特触发电路翻转到初始状态，电阻丝RL断电。实现了自动防湿控制。 * 传感器原理及应用 （2）相对湿度 被测空气中实际所含水蒸汽的分压和同温度下饱和水蒸汽分压的百分比。 （3）露点温度 空气压力不变，为使其所含水蒸气达到饱和状态，必须冷却到的温度称为露点温度。 气温与露点温度差越小，表示空气越接近饱和。 * 传感器原理及应用 二、湿敏传感器 利用湿敏元件的电气特性（如电阻值）随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器。 湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质，或通过蒸发、涂覆等工艺在表面上制备一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制成的元器件。 * 传感器原理及应用 1、氯化锂湿敏传感器 利用湿敏元件在吸湿和脱湿过程中，水分子分解出的H+离子的传导状态发生变化，从而使元件的电阻值发生变化的传感器。 结构： 在条状绝缘基片（如无碱玻璃）的两面，用真空蒸镀法或化学沉积法做上电极，再浸渍一定比例配制的氯化锂－聚乙烯醇混合溶液，经老化处理而制成。 * 传感器原理及应用 * 传感器原理及应用 工作原理： 在氯化锂溶液中，Li和Cl均以正负离子的形式存在，而Li+离子对水分子的吸引力强，离子水合程度高，其溶液中的离子导电能力与浓度成正比。 当溶液置于一定温湿场中, 若环境相对湿度高, 溶液将吸收水分，使浓度降低, 因此, 其溶液电阻率增高，阻值升高。 反之, 环境相对湿度变低时, 则溶液浓度升高, 其电阻率下降, 阻值下降。 * 传感器原理及应用 玻璃带上浸渍LiCl的湿敏元件的电阻-相对湿度特性 : 由图可看出，在50％～80％相对湿度范围内，电阻与湿度的变化成线性关系。 可将氯化锂含量不同的多个器件组合使用，扩大湿度测量的线性范围。如浸渍1％～1.5%浓度的器件可检测(20％～50％)RH范围内的湿度, 而浸渍0.5%浓度的器件可检测(40％～80％)RH范围内的湿度, 两者配合使用可检测(20％～80％)RH范围内的湿度。 * 传感器原理及应用 氯化锂湿敏元件的优缺点： 优点：滞后小, 不受测试环境风速影响, 检测精度高达±５%, 缺点：耐热性差, 不能用于露点以下测量, 器件性能的重复性不理想, 使用寿命短。 * 传感器原理及应用 2、半导体陶瓷湿敏电阻 结构：通常是用两种以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成的多孔陶瓷。 分类： (1)、按照电阻率与湿度的关系 负特性湿敏半导体陶瓷：电阻率随湿度增加而下降，如ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、TiO2-MgO-Cr2O3系等。 正特性湿敏半导体陶瓷：电阻率随湿度增大而增大，如Fe3O4等。 * 传感器原理及应用 (2) 根据水分子在半导瓷表面的作用 分为离子型和电子型 离子型：由绝缘材料制成的多孔陶瓷元件由于水在微孔中的物理吸附作用，在潮湿气氛中出现H+离子，使元件的电导率变化。目前已有两种处于实用阶段，一种是以α-Fe2O3及