濕度傳感器原理與應(yīng)用

濕度傳感器原理與應(yīng)用第一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用:半導(dǎo)體凈化車(chē)間第二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用:溫室第三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用:氣象玉山第四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用:文物保護(hù):敦煌第五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用:健康玉山第六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三溫度℃水飽和蒸汽壓(pa)-20103-1025606111012272023383042454073816019934100101325106105104103102101-20020406080100溫度/℃水飽和蒸汽壓(pa)8.2.1濕度定義：飽和蒸汽壓第七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義：絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度（Absolute

humidity）

單位體積（1m3）的氣體中含有水蒸氣的質(zhì)量（g）。

單位∶AH=g/m3

絕對(duì)濕度也可以用溫度與水蒸氣分壓表示

第八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義:相對(duì)濕度（Relative

humidity）氣體中的絕對(duì)濕度Pv與該溫度氣體飽和狀態(tài)的絕對(duì)濕度Ps之比

表示∶RH=Pv/Ps×100%

根據(jù)氣體定律,水蒸氣的質(zhì)量正比于水蒸氣分壓所以，

氣體中的水蒸氣分壓（e）與該溫度氣體飽和水蒸氣壓（ｅs）的比，用百分比表示。

表示∶RH=e/es×100%

相對(duì)濕度最常用。第九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義:換算已知溫度，RH和AH可以互相換算例如：20℃,RH=60%.求AH20℃的飽和蒸汽壓為2338pa,水蒸氣分壓為2338*60%=1400pa相當(dāng)于大氣壓：1400/101325=0.0138（20℃）相當(dāng)于大氣壓：0.0138*273/（273+20）＝0.0108（0℃）1m3的水蒸氣摩爾數(shù)：0.0108*1/0.0224*=0.481m3的水蒸氣質(zhì)量：0.48*18＝8.64（g)答案：AH=8.64g/m3依據(jù)PV=RT第十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義：換算例如：30℃,水蒸汽分壓為2000pa,求RH,AH(1)RH=2000/4245=47%很舒適(2)AH0℃分壓:2000*273/（273+30）＝1800Pa大氣壓:1800/105＝0.0181m3的的水蒸氣質(zhì)量：0.75*18＝13.5（g)答案：AH=13.5g/m31m3的摩爾數(shù)：0.018/0.024＝0.75mol第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義結(jié)露106105104103102101-20020406080100溫度/℃水飽和蒸汽壓(pa)如果絕對(duì)濕度不變:則溫度增加RH減小

溫度降低RH增加

右圖的例子:30℃,RH=50%到10℃左右結(jié)露,若升高到60℃,RH降到10%第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.1濕度定義露點(diǎn)例如：30℃,水蒸汽分壓為2000,求露點(diǎn)由圖求出,露點(diǎn)約為20℃水蒸汽壓:0.3*4245=1330例如：30℃,RH=30%,求露點(diǎn)由圖求出,露點(diǎn)約為10℃將溫度為T(mén)1的氣體冷卻,開(kāi)始結(jié)露的溫度T2顯然,溫度T1時(shí)的水蒸汽壓=溫度T2的飽和水蒸汽壓第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三主要參數(shù)1．濕度量程2．相對(duì)濕度特性曲線(xiàn)3．靈敏度4．溫度系數(shù)

響應(yīng)時(shí)間

濕滯迴線(xiàn)7.電壓特性8.頻率特性其他：精度，溫度范圍，穩(wěn)定性，壽命第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕度量程濕度測(cè)量的全量程為0％～100％RH。但對(duì)一種具體的傳感器一般是無(wú)法覆蓋全量程的，所以濕度傳感器的標(biāo)稱(chēng)量稱(chēng)越大，使用的價(jià)值就越大。木材干燥0-40%空調(diào)30-70%氣象0-100%第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三相對(duì)濕度特性曲線(xiàn)020406080100RH/%感濕特征量正特性負(fù)特性第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三靈敏度S020406080100RH/%感濕特征量Y斜率第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三溫度系數(shù)C020406080100RH/%感濕特征量YT2T1

Y2Y1特征量溫度系數(shù)感濕溫度系數(shù)H2H1第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三響應(yīng)時(shí)間τRH/%Y10.63τ階躍濕度變化輸出特征量0－63％的時(shí)間第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕滯迴線(xiàn)020406080100RH/%感濕特征量YY2Y1濕滯量YFS第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三電壓，頻率特性AC的理由：（1）電容驅(qū)動(dòng)（2）電阻型的電解防止最大電壓幅度限制（防止發(fā)熱）最大頻率限制

第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三8.2.3濕度傳感器器件現(xiàn)代：傳感器電阻型傳感器電容型傳感器古典：稱(chēng)重

毛發(fā)

干濕球

露點(diǎn)電磁波吸收第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三毛發(fā)濕度計(jì)優(yōu)點(diǎn)-使用簡(jiǎn)單，測(cè)量工程裝置安裝成本低

-本低應(yīng)用缺點(diǎn)-維修費(fèi)用高

-要頻繁地對(duì)毛發(fā)進(jìn)行長(zhǎng)度還原

-濕度測(cè)量范圍小（15%至85%RH)

-高誤差

-測(cè)量慢-非電量輸出第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三干濕球濕度計(jì)干球溫度氣溫濕球溫度RH有關(guān)第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三露點(diǎn)濕度計(jì)半導(dǎo)體制冷溫度測(cè)量鏡面觀測(cè)讀數(shù)顯示美國(guó)EdgeTech公司1500型第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三電容型濕度傳感器結(jié)構(gòu)采用電容型高分子介質(zhì)材料制成的溫度傳感器

電容器介質(zhì)材料:高分子薄膜,醋酸纖維素等吸附水分后,介電系數(shù)就增大，電容量增大特點(diǎn):靈敏度高,線(xiàn)性好第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三電容型濕度傳感器結(jié)構(gòu)第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕度傳感器電容型濕度傳感器產(chǎn)品名稱(chēng):濕度傳感器（電容型）

產(chǎn)品型號(hào):VHM10

產(chǎn)品廠商:深圳市矢量科技有限公司

簡(jiǎn)單介紹

V-HM10V系列濕度模塊電壓（0.8~3.9VDC）輸出線(xiàn)性無(wú)需避光，無(wú)需防靜電，高濕后恢復(fù)時(shí)間短。第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕度傳感器電容型參數(shù)主要參數(shù)（Ta=25°C，Vs=5VDC）

濕度測(cè)量范圍5~99%RH

精度(40to60%RH)±3%RH

溫度系數(shù)(10~50°C)0.2%RH/°C

供電電壓5VDC

消耗電流1.1mA(5VDC)

輸出（0--100%RH線(xiàn)性對(duì)應(yīng)0.8V--3.9V）

工作溫度范圍-10~60°C

儲(chǔ)存溫度范圍-30~70°C

長(zhǎng)期穩(wěn)定性<1%RH/年

恢復(fù)時(shí)間（在>90%RH環(huán)境中存放150小時(shí)后）10s

響應(yīng)時(shí)間(33to76%RH,慢流動(dòng)的空氣中)30s第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕度傳感器電阻型產(chǎn)品名稱(chēng):濕度傳感器（電阻型）

產(chǎn)品型號(hào):CHR-01

產(chǎn)品廠商:廣州西博臣科技有限公司

簡(jiǎn)單介紹

采用功能高分子膜涂敷在帶有導(dǎo)電電極陶瓷襯底上,形成阻抗隨相對(duì)濕度變化成對(duì)數(shù)變化的敏感部件,導(dǎo)電機(jī)理為水分子的存在影響高分子膜內(nèi)部導(dǎo)電離子的遷移率第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕度傳感器電阻型參數(shù)特性參數(shù)

工作溫度范圍0℃～＋85℃檢測(cè)范圍20～95%RH檢測(cè)精度

±5%RH工作電壓AC1V（50～2KHz）特征阻抗范圍30(21～45)KΩ(60%RH,25℃)響應(yīng)時(shí)間

<

12s

(20%～90%)濕度漂移（/年)±2%RH濕滯≤1.5%RH第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三陶瓷型濕度傳感器材料：金屬氧化物特性：具有感濕特性電阻率隨濕度下降RH/%R/Ω108107106105104103020406080100Fe3O4的例子第三十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三陶瓷型濕度傳感器結(jié)構(gòu):薄膜型基片梳狀電極引線(xiàn)感濕膜第三十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三陶瓷型濕度傳感器結(jié)構(gòu):體型基片梳狀電極引線(xiàn)感濕膜第三十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三MOSFET濕敏器件感濕膜DSGnnP水汽H+擴(kuò)散到刪電極附近影響閾值電壓改變?cè)绰╇娏鞯?/p>