溫濕度是一個基本的物理量,各行各業(yè)與溫濕度密切相關(guān)。溫濕度傳感器是指能將溫度量和溫濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號的設(shè)備或裝置。市場上的溫溫濕度傳感器一般是測量溫度量和相對溫濕度量。溫溫濕度傳感器的應用十分廣泛,如機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),專采集機房室內(nèi)的溫濕度或設(shè)備的溫濕度。空氣中的水蒸氣量對人體舒適度和各種工業(yè)過程都有影響。水蒸氣還對多種物理、化學和生物過程產(chǎn)生影響。濕度傳感器通過檢測電流或空氣溫度的變化來工作。濕度傳感器分為三種基本類型:電容式、電阻式和熱式。這三種類型中的每一種都將持續(xù)監(jiān)測大氣中的微小變化,以計算空氣濕度。
通過在兩個電極之間夾入一條薄金屬氧化物,電容式濕度傳感器可以確定相對濕度。金屬氧化物的電容量隨周圍大氣的相對濕度而變化。主要應用領(lǐng)域是天氣、商業(yè)和工業(yè)。電阻式濕度傳感器使用鹽中的離子測量原子的電阻抗。鹽介質(zhì)兩側(cè)的電極電阻隨著濕度的變化而變化。兩個熱傳感器根據(jù)周圍空氣的濕度導電。一個傳感器密封在干燥的氮氣中,而另一個則暴露在環(huán)境空氣中。這兩個值之間的差異表示相對濕度。
濕度傳感器是一種電子設(shè)備,可檢測環(huán)境中的濕度并將其轉(zhuǎn)換為電信號。濕度傳感器有多種尺寸和配置;一些被集成到手持設(shè)備(如智能手機)中,而另一些被集成在更大的嵌入式系統(tǒng)(如空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng))中。比如溫濕度變送器廣泛用于氣象、醫(yī)療、汽車和 HVAC 行業(yè)以及制造業(yè)。工業(yè)級高精度濕度傳感器在各種惡劣的環(huán)境下都能保證測量準確。
溫濕度傳感器的精度應達到±2%~±5%RH,達不到這個水平很難作為計量器具使用,溫溫濕度傳感器要達到±2%~±3%RH的精度是比較困難的,通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測量的。在實際使用中,由于塵土、油污及有害氣體的影響,使用時間一長,會產(chǎn)生老化,精度下降,溫濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期穩(wěn)定性去判斷,一般說來,長期穩(wěn)定性和使用壽命是影響溫濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題,年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少,一般都在±2%左右,甚至更高。
濕敏元件除對環(huán)境溫濕度敏感外,對溫度亦十分敏感,其溫度系數(shù)一般在0.2~0.8%RH/℃范圍內(nèi),而且有的濕敏元件在不同的相對溫濕度下,其溫度系數(shù)又有差別。溫漂非線性,這需要在電路上加溫度補償式。采用單片機軟件補償,或無溫度補償?shù)臏貪穸葌鞲衅魇潜WC不了全溫范圍的精度的,溫濕度傳感器溫漂曲線的線性化直接影響到補償?shù)男Ч?,非線性的溫漂往往補償不出較好的效果,只有采用硬件溫度跟隨性補償才會獲得真實的補償效果。溫濕度傳感器工作的溫度范圍也是重要參數(shù)。多數(shù)濕敏元件難以在40℃以上正常工作。
現(xiàn)在,濕度傳感器的精度還是非常不錯的,通??梢赃_到2%到5%。如果沒有達到這個水平,也就無法成為計量器具使用。不過,濕度傳感器要達到這一標準并不是那么容易。不但如此,假如在實際的使用環(huán)境當中有很多粉塵或者是油污的話,使用的時間又相當長,那么傳感器就會出現(xiàn)老化的情況,精確度也會有所下降。
目前,濕度傳感器互換性也不是很好,哪怕就是同一款信號的濕度傳感器,相互之間都不能進行互換,這就對使用的效果以及今后的維護都帶來了一定的困難。有的生產(chǎn)廠家盡管在這些方面也做出了很大的努力,但是效果并不是很好。
校正濕度傳感器是比較困難的,假如只是對濕度傳感器進行校正,那么用標準的溫度計就可以了。但是在進行濕度測定的時候,是不可以用干濕球溫度計來標定的。