第13章湿度传感器分解.ppt

第13章 湿度传感器 霍尼韦尔生产HIH3600系列湿度传感器 第13章 湿度传感器 日本神荣相对湿度传感器 第13章 湿度传感器 湿敏电容 湿敏电阻 第13章 湿度传感器 湿敏模块 湿敏传感器 第13章 湿度传感器 芬兰生产的露点仪 第13章 湿度传感器 第13章 湿度传感器 第13章 湿度传感器 第13章 湿度传感器 13.1 概 述 13.2 湿度传感器的分类与特性参数 13.3 氯化锂湿度传感器 13.4 半导体陶瓷湿敏电阻 13.5 多孔硅湿敏元件 13.6 高分子湿度传感器 13.7 测量电路 13.8 湿敏传感器的应用 13.1 概 述 人们对湿度测量与控制之重要性的认识，与温度相比要晚得多。17世纪才制成了毛发湿度计，18世纪制成了干湿球湿度计。 13.1 概 述 它们的主要缺点是灵敏度和分辨率都不够高，而且输出是非电信号，难以同电子电路或自动控制系统及仪器相连接。直到1938年才研制出输出电信号的LiCl电解质湿度传感器。 13.1 概 述 13.1.1 湿度的表示方法 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 13.1.1 湿度的表示方法 大气中含有水分的多少直接影响大气的干、湿程度。在物理学和气象学中，对大气(空气)湿度的表征通常使用绝对湿度、相对湿度和露(霜)点湿度。 1.绝对湿度 表示在一定温度和压力条件下，单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量，其定义为： 13.1.1 湿度的表示方法 式中，mv为待测混合气体中的水蒸气质量；V为待测混合气体的总体积；rv为待测混合气体的绝对湿度，其单位为g/m3。以AH表示绝对湿度。 13.1.1 湿度的表示方法 2.相对湿度 相对湿度为待测空气的水蒸气分压p与相同温度下饱和水蒸气压pW的比值，用百分数表示。这是一个无量纲量，常表示为%RH(RH为相对湿度的缩写)，亦即： 13.1.1 湿度的表示方法 绝对湿度—相对湿度—温度的关系如图所示。 13.1.1 湿度的表示方法 3.露点湿度 保持压力一定而降温，使混合气体中的水蒸气达到饱和而开始结露时的温度称为露点(℃)。 13.1 概 述 13.1.1 湿度的表示方法 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 饱和盐水溶液法又称湿度固定点法，属于静态标定法。虽然相对准确度较低，并且只能提供固定的湿度点，却具有简易和价廉的优点。 方法：将饱和盐水溶液置于封闭的容器中，根据拉乌尔定律和亨利定律，在定温和平衡的条件下，溶液的组分固定，则水蒸气分压为常量，可使饱和盐水溶液上方的空间保持恒定的相对湿度。改变溶液的组分可获得不同的平衡水蒸气分压，即可得到不同的相对湿度。 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 在选择饱和盐水溶液时，应使其对应的相对湿度有合适的间隔。在配制饱和盐水溶液时一定要用纯净水(如蒸馏水或去离子水)以及较纯净的盐，并保持水溶液与其上方的气温一致。各种饱和盐水溶液对应的相对湿度值一般采用美国国家标准局1976年提供的数据。 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 下表是几种饱和盐水溶液平衡时的相对湿度值。 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 如图所示是饱和盐水溶液湿度发生装置。 13.1 概 述 13.1.1 湿度的表示方法 13.1.2 标定湿度传感器的饱和盐水溶液法 第13章 湿度传感器 13.1 概 述 13.2 湿度传感器的分类与特性参数 13.3 氯化锂湿度传感器 13.4 半导体陶瓷湿敏电阻 13.5 多孔硅湿敏元件 13.6 高分子湿度传感器 13.7 测量电路 13.8 湿敏传感器的应用 13.2 湿度传感器的分类与特性参数 13.2.1 湿度传感器的分类 13.2.2 湿度传感器的特性参数 13.2.1 湿度传感器的分类 湿度传感器可分为水分子亲合力型和非水分子亲合力型两类。水分子有较大的偶极矩故易于吸附在固体表面并渗透到固体内部。水分子的这种吸附和渗透特性称为水分子的亲合力。利用水分子这一特性制作的湿度传感器称为水分子亲合力型传感器。反之，与水分子亲合力无关的称为非水分子亲合力型传感器。 13.2.1 湿度传感器的分类 湿度传感器分类如图所示。 13.2.1 湿度传感器的分类 若按照材料分类，又可分为陶瓷湿度传感器、有机高分子湿度传感器