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湿度传感器课件
α粒子带正电荷由两粒带正电荷的质子和两粒
中性的中子组成相等于一个氦原子核由于带正电荷它会受电磁场影响在自然界
内大部份的重元素原子序数为82或以上都会在衰变时释放它例如铀和镭由于
α粒子的体积比较大又带两个正电荷很容易就可以电离其他物质因此它的能量
亦散失得较快穿透能力在众多电离辐射中是最弱的人类的皮肤或一张纸已能隔
阻α粒子
不过如果人类吸入或进食具有α粒子放射性的物质譬如吸入了辐射烟羽α
粒子就能直接破坏内脏细胞它的穿透能力虽然弱但由于它的电离能力很强它对
生物所造成的危害并不下于其他辐射β粒子是高速的电子由于带负电荷会受电
磁场影响它的体积比α粒子细得多穿透能力则比α粒子强需要一块几毫米厚的
铝片才可以阻挡它很多放射性物质都会在衰变时放出β粒子放射性元素的
半衰期长短差别很大短的远小于一秒长的可达数万年利用物质吸收水分子而
导电率发生变化检测湿度潮解指的是物质在空气中吸收水分使得表面逐渐变得
潮湿滑润最后物质就会从固体变为该物质的溶液反映湿度传感器温度特性的
一个比较直观实用的物理量氯化锂湿敏电阻即电解质湿敏电阻利用物质吸收
水分子而导电率发生变化检测湿度在氯化锂LiCl溶液中Li和Cl以正负离子
的形式存在锂离子Li对水分子的吸收力强离子水合成度高溶液中的离子导能力
与溶液浓度成正比溶液浓度增加导电率上升当溶液置于一定湿度场中若环境
RH上升溶液吸收水分子使浓度下降电阻率ρ上升反之RH下降溶液吸收水分子使
浓度上升电阻率ρ下降通过测量溶液电阻R值实现对湿度测量
负湿敏特性半导体瓷湿敏电阻电阻随湿度增加而下降由于水分子中氢原子具有
很强的正电场当水分子在半导体瓷表面吸附时可能从半导体瓷表面俘获电子使
半导体表面带负电相当表面电势变负电阻率随湿度增加而下降7电压
特性加直流电会引起感湿体内水分子的电解使电导率随时间的增加而下
降用湿度传感器测量湿度时不能用直流电压采用交流电压右图表示湿度传
感器的电阻与外加交流电压之间的关系测试电压小于5V时电压对阻湿特性
没有影响交流电压大于15V时由于产生焦耳热对湿度传感器的阻湿特性产
生了较大影响因而一般湿度传感的使用电压都小于10VLgRΩ0123456
578420℃100Hz11RH33RH75RH100RHUV电阻－频率特性20℃5V
11RH33RH100RHLgfHz0123456578475RHLgRΩ8
频率特性湿度传感器的阻值与外加电压频率的关系在高湿时频率对阻
值的影响很小当低湿高频时随着频率的增加阻值下降对这种湿度传感器当电压
频率小于103Hz时阻值不随使用频率而变化所以使用频率的上限为103Hz湿
度传感器的使用频率上限由实验确定直流电压会引起水分子的电解因此测试电
压频率也不能太低三电解质湿度传感器电解质是以离子形式导电的物质
分为固体电解质和液体电解质若物质溶于水中在极性水分子作用下能全部或部
分地离解为自由移动的正负离子称为液体电解质电解质溶液的电导率与溶液的
浓度有关而溶液的浓度在一定的温度下又是环境相对湿度的函数氯化锂湿度
传感器的结构ABB钯丝A涂有聚苯乙烯薄膜的圆筒电解质氯化
锂湿度传感器最为典型0306090
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