文档介绍：电容式湿敏传感器电容性湿敏传感器Capacitive humidity 电容式湿敏传感器电容式湿敏传感器是有效利用湿敏元件电容量随湿度变化的特性来进行测量的,通过检测其电容量的变化值,从而间接获得被测湿度的大小。电容式湿敏传感器结构图电容式湿敏元件的市场分析?电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度好、较稳定,国外有些产品还具备高温工作性能。但是达到上述性能的产品多为国外名牌,价格都较昂贵。市场上出售的一些电容式湿敏元件低价产品,往往达不到上述水平,线性度、一致性和重复性都不甚理想,30[%]RH以下,80[%]RH以上感湿段变形严重。有些产品采用单片机补偿修正,使湿度出现"阶跃"性的跳跃,使精度降低,出现一致性差、线性差的缺点。无论高档次或低档次的电容式湿敏元件,长期稳定性都不理想,多数长期使用漂移严重,湿敏电容容值变化为pF级,1[%],容值的漂移改变往往引起几十RH[%]的误差,大多数电容式湿敏元件不具备40℃以上温度下工作的性能,往往失效和损坏。电容式湿敏元件的市场分析?电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺,往往对环境的洁净度要求较高,有的产品还存在光照失效、静电失效等现象,金属氧化物为陶瓷湿敏电阻,具有湿敏电容相同的优点,但尘埃环境下,陶瓷细孔被封堵元件就会失效,往往采用通电除尘的方法来处理,但效果不够理想,且在易燃易爆环境下不能使用,氧化铝感湿材料无法克服其表面结构"天然老化"的弱点,阻抗不稳定,金属氧物陶瓷湿敏电阻也同样存在长期稳定性差的弱点。 其他类型湿敏传感器前面所介绍的几种湿敏传感器都是属于水分子亲和力型湿敏传感器,另外一种类型是非水分子亲和力型湿敏传感器。主要包括以下几类:?热敏电阻式湿敏传感器?红外线吸收式湿敏传感器?超声波式湿敏传感器?微波水分传感器热敏电阻式湿敏传感器(1)原理及绝对湿度测量下图所示为热敏电阻式湿敏传感器的桥路,热敏电阻R1、R2是电桥的两个臂。电源E所供电流的焦尔热使处于工作状态的R1、R2保持在200度左右的温度。R1、R2的组装结构如图示13—44(b)。热敏电阻式湿敏传感器(2)性能与特点?①热敏电阻式湿敏感器的输出电压与绝对湿度成正比。?②传感器不用湿敏功能材料,因而不存在滞后误差。?③从理论上看,传感器的测湿响应速度应该是极其迅速的。?④很难在较宽的范围内将电桥调平衡,从而导致湿敏传感器成本较高。热敏电阻式湿敏传感器?利用热敏电阻作湿敏元件。传感器中有组成桥式电路的珠状热敏电阻R1和R2,电源供给的电流使R1、R2保持在200℃左右的温度。其中R2装在密封的金属盒内,内部封装着干燥空气,R1置于与大气相接触的开孔金属盒内。将R1先置于干燥空气中,调节电桥平衡,使输出端A、B间电压为零,当R1接触待测含湿空气时,含湿空气与干燥空气产生热传导差,使R1受冷却,电阻值增高,A、B间产生输出电压,其值与湿度变化有关。热敏电阻式湿敏传感器的输出电压与绝对湿度成比例,因而可用于测量大气的绝对湿度。传感器是利用湿度与大气导热率之间的关系作为测量原理的,当大气中混入其他特种气体或气压变化时,测量结果会有程度不同的影响。此外,热敏电阻的位置对测量也有很大影响。但这种传感器从可靠性、稳定性和不必特殊维护等方面来看,很有特色,现已用于空调机湿度控制,或制成便携式绝对湿度表、直读式露点计、相对湿度计、水分计等。水蒸汽可以吸收某波长的红外线,利用这个现象能够制成红外吸收式湿敏传感器。红外线吸收式湿敏传感器红外线吸收式湿敏传感器?60年代中期,,研制成红外线吸收式湿度传感器。这种传感器采用装有λ0滤光片和λ滤光片的旋转滤光片,当光源通过旋转滤光片时,轮流地选择波长为λ0和λ的红外光束,两条光束通过被测湿度的样气抵达光敏元件,由于波长为λ0的光束不被水蒸气吸收,其光强仍为I0,波长为λ的光束被水蒸气部分吸收,光强衰减为I。采用朗伯-贝尔法测量。