湿度传感器

mV—被测气中 水蒸气的质量
2.相对湿度(RH)是大气中实有水汽压与当时温度下饱和水汽压
的百分比，是日常生活中常用来表示湿度大小的方法。 当相对湿度达100%时，称饱和状态。通常用“RH”表示。 例如：20%RH，则表示空气相对湿度为20%。

RH=(V/W)T100% 露点也能反映相对湿度
1.湿度及湿度传感器的特性
1.3 湿敏元件的主要特性参数
1.湿度量程
电阻、电容、电压、 频率等 理想情况：0~100%RH；一般情况：5~95%RH。 一般要求：全量程连续、 2.感湿特性曲线 线性、斜率适当。
感湿特征量：湿度变化所引起的传感器的输出量。 感湿特性曲线：感湿特征量与环境湿度关系。 即感湿范围。
湿度传感器
湿度传感器
湿度 电信号（电阻、电容等）
1 湿度及湿度传感器的特性 2 湿度传感器的分类 3 湿度传感器的应用 4 湿度传感器的发展方向
1.湿度及湿度传感器的特性
1.1 湿度的定义及其表示方法
1.绝对湿度(V)是指大气中水汽的密度，即每一立方米大气中
所含水汽的质量(克数)。

V=mV/V (mg/m3)
5.湿度温度系数——感湿特性曲线随温度变化特性
C2 C1 100%/ oC C1T
湿敏元件吸湿和脱湿响应时间不同
电解质型：以氯化锂为例，它在绝缘基板上制作 一对电极，涂上氯化锂盐胶膜。氯化锂极易潮 解，并产生离子导电，随湿度升高而电阻减小。 陶瓷型：一般以金属氧化物为原料，通过陶瓷工 艺，制成一种多孔陶瓷。利用多孔陶瓷的阻值 对空气中水蒸气的敏感特性而制成。 高分子型：先在玻璃等绝缘基板上蒸发梳状电极, 通过浸渍或涂覆,使其在基板上附着一层有机 高分子感湿膜。有机高分子的材料种类也很多, 工作原理也各不相同。 单晶半导体型：所用材料主要是硅单晶，利用半 导体工艺制成。制成二极管湿敏器件MOSFET 湿度敏感器件等。其特点是易于和半导体电路 集成在一起。
3.感湿灵敏度
在一定湿度范围内，相对湿度变化1%RH时，其感湿
特征量的变化值或变化百分率。
1.湿度及湿度传感器的特性
4.响应时间——湿度传感器的动态响应特
湿度传感器响应相对湿度变化量的63.2%所需要的时
间。分为吸湿响应时间和脱湿响应时间 R2 R1 k—湿敏元件的感 o d RH 般情况下：湿敏 湿特征量 %/ C 100 k const 阻的温度系数 R1T dT
W—同温度下的 饱和水蒸气密度
1.湿度及湿度传感器的特性
1.2 湿度传感器的基本原理和分类
1.水分子亲和力型湿度传感器 湿敏材料吸附（物理吸附和化学吸附）水分子 后，使其电气性能（电阻、电介常数、阻抗等） 变化。湿敏电阻、湿敏电容等。 2.非水分子亲和力型湿度传感器 利用物理效应的湿度传感器。热敏电阻式、 红外吸收式、超声波式和微波式湿度传感器。
露点传感器外形
3.湿度传感器的应用

湿度传感器广泛应用于气象、军事、工业 （特别是纺织、电子、食品、烟草工业）、 农业、医疗、建筑、家用电器及日常生活等 各种场合的湿度监测、控制与报警。
3 湿度传感器的应用
1.自动气象站湿度测报原理
氧化锂传感器 R－f变换 电子门及记录仪
温度自校
自校信号
图中的R-f变换器将传感器送来的电阻变为相应的频率 f，再经自校器控制使频率数与相对湿度一一对应，最后经门 电路记录在自动记录仪上；如需要远距离数据传输，则还需 要将得到的数字量编码，调制到无线电载波上发射出去。
测量露点的仪器

露点是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件 下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中 的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点。露点本是个 温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为， 当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点相同；当 水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以 露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和 的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度 就是露点。露点越小于周围环境的温度，结露的可 能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温 度影响，但受压力影响。
4.湿度传感器的发展方向
根据工业自动化微机控制的需要，提出了湿
度传感器微型化、集成化、廉价的发展方向。
国内外正在开展新一代湿度传感器的研制与
开发，以适合各种情况下的测湿和达到人们
所希望的各种要求。
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3 湿度传感器的应用
2.自动去湿装置
H为湿敏传感器，RL为加热电阻丝，BGl和BG2接成施密特 触发器， BG2的集电极负载为继电器线圈。BG1的基极回路 电阻是R1、R2和H的等效电阻RP。


在常温常湿情况下调好各电阻值，使BGl 导通，BG2 截 止。 当阴雨等使环境湿度增大而导致湿敏电阻H的阻值下降 达到某值时，R2与H并联之阻值小到不足以维持BGl导通 ，BGl截止而使BG2导通，其负载继电器J通电，J的常开 触点Ⅱ闭合，加热电阻丝通电加热，驱散湿气。 当湿度减小到一定程度时，施密特电路又翻转到初始 状态。BGl导通，BG2截止，常开触点Ⅱ断开，RL断电停 止加热，从而实现了防湿自动控制。
水蒸气的凝结将给仪器设备带来各种危害
湿度对电子元件的影响
当环境的相对湿度增大时，物体表 面就会附着一层水膜，并渗入材料内部。 这不仅降低了绝缘强度，还会造成漏电、 击穿和短路现象；潮湿还会加速金属材 料的腐蚀并引起有机材料的霉烂。
露点
降低温度会产生 结露现象。露点是指 使大气中原来所含有 的未饱和水蒸气饱和 水蒸气所必须降低温 度而达到的温度值。 测露点可以通过查表 知道大气的绝对湿度。 露点与农作物的生长 有很大关系，结露也 严重影响电子仪器的 正常工作，必须予以 注意。