电容式湿度传感器的工作原理

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电容式湿度传感器的工作原理

导读:湿度传感器是一种非常重要的传感器,在人们的生活中应用广泛,那湿度传感器的工作原理是什么呢?什么样的工作原理让湿度传感器有如此大的作用呢?下面就让小编给大家介绍一下吧。

1.湿度传感器—简介

湿 度传感器,英文名称为humidity transducer,是一种能感受气体中水蒸气含量,并转换成可用输出信号的传感器。主要应用于机械工程、传感器、气体及湿度传感器等方面。多数情况 下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的±5%RH的精度就够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场 合,再选用±3%RH。

2.湿度传感器—特性

湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。

湿敏电阻:湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。

湿 敏电容 :湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。湿 敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。

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电容式湿度传感器

3.湿度传感器选择

选择测量范围 —-和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程测量。在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。

选择测量精度—-和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。

考虑时漂和温漂 —-几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。

电容式湿度传感器,是湿度传感器中常用的一种仪器,它是以高分子湿度湿敏电容器为基本感湿元件,利用单片机对测量结果进行分析处理、显示和远距离传输,测量准确度达±2.5%。下面我们来看看电容式湿度传感器的工作原理:

4、电容式湿度传感器工作原理

电容式湿度传感器,主要由湿敏电容和转换电路两部分组成。它由玻璃底衬、下电极、湿敏材料、上电极几部分组成。两个下电极与湿敏材料,上电极构成的两个电容成串联连接。

湿 敏材料是一种高分子聚合物,它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时,湿敏元件的电容量随之发生改变,即当相对湿度增大时,湿敏 电容量随之增大,反之减小(电容量通常在48~56pf间)。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化,对应于相对湿度0~100%RH的变 化,传感器的输出呈0~1v的线性变化。

以上是关于电容式湿度传感器的工作原理,希望用户在使用电容式湿度传感器前,能够对电容式湿度传感器进行了解,以更好的利用。



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