湿度传感器[1]共25页PPT资料
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• 频率/温度输出式集成湿度传感器
典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外， 还增加了温度信号输出端，利用热敏电阻作为温度传 感器。配上二次仪表即可测量出温度值。
智能化传感器SHT系列
Sensiron公司SHT1x测量时可对相对湿度自动校准。 相对温度的范围0～100%，分辨力达0.03%RH，最高 精度为±2%RH。测温范围是-40℃～+123.8℃，分辨 力为0.01℃。产品响应速度快，抗干扰能力强，不需 要外部元件，适配各种单片机，广泛应用。
随高分子膜吸收或放出水份而引起电导率或电 容变化实现测量环境相对湿度。
5.金属氧化物陶瓷湿敏元件
Al2O3为主体湿敏体。
Leabharlann Baidu成湿度传感器
集成湿度传感器的国外主要厂家
• Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH3610型）
• Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、 HTF3223型）
几种湿敏元件
1.氯化锂湿敏元件
氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子 导电率发生变化而制成的测湿元件。
2.半导体陶瓷湿敏元件
材料主要是金属氯化物，其电阻率随湿度增加 而下降——负特性湿敏半导瓷。
Fe3O4半导瓷的电阻率随着湿度的增加而增 大——正特性湿敏半导瓷
3.热敏电阻式湿敏元件
4.高分子膜湿敏元件
End of Part II
谢谢！
• 芯片内有相对湿度传感器、温度传感器、放大器、A/D、 校准存储器（E2PROM）、RAM、状态寄存器、循环 冗余校验码（CRC）寄存器、二线串行接口、控制单元、 加热器等。
• 测量原理：利用两只传感器分别产生相对湿度、温度信 号，然后经过放大，分别送至A/D转换器进行模/数转换、 校准和纠错，最后通过二线串行接口将相对湿度及温度 数据送至μC。鉴于输出相对湿度与被测相对湿度呈非线 性关系，须进行补偿。此外环境温度≠+25℃时，需要 温度补偿。
• 加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时加热器接通电 源，可使传感器的温度大约升高5℃，采用+5V电源。 加热器实现三种功能：①通过比较加热前后测出的相对 湿度值及温度值，可确定传感器是否正常工作；②在潮 湿环境下使用加热器，避免传感器凝露；③测量露点时 需要加热器。
• SHT传感器与单片机接口电路图
• Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。
典型产线性电压输出式集成湿度传感器
品有HIH3605/3610、HM1500/1520。主要特点 是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度 呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性 好，抗污染能力强。
• 线性频率输出集成湿度传感器
典型产品为HF3223型。频率输出式集成湿度传感器， 在55%RH时的输出频率为8750Hz，当相对湿度从10% 变化到95%时，输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。 这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数 字电路或单片机、价格低等优点。
• SHT命令
时序
• 湿度传感器测量电路原理框图
带温度补偿的湿度测量电路
• 实际应用中，需要同时对湿度传感器进行线性处理和温 度补偿，常采用运算放大器构成湿度测量电路。 Rt是 热敏电阻器(20kΩ，B=4100K)；RH为H204C湿度传 感器，运算放大器型号为LM2904。该电路的湿度电 压特性及温度特性表明：在(30％～90％)RH、15℃～ 35℃范围内，输出电压表示的湿度误差不超过3％RH。
湿敏电容
• 用高分子薄膜电容制成，常用的高分子材料有聚苯 乙烯、聚酰亚胺、醋酸纤维等。湿度改变时，介电 常数变化，电容量也变化，电容变化量与相对湿度 成正比。
• 优点：灵敏度高、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。
• 生产厂家Humirel公司、Philips公司、Siemens公司 等。以Humirel公司的SH1100型为例，其测量范围 （1%～99%）RH，在55%RH时的电容量为180pF （典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容 量的变化范围是163pF～202pF。温度系数为0.04pF /℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。
湿度传感器
湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品 的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿 膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件 的阻抗、介质常数发生变化，从而制成湿敏元 件。
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。湿敏电阻的种类很 多，例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿 敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。
典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外， 还增加了温度信号输出端，利用热敏电阻作为温度传 感器。配上二次仪表即可测量出温度值。
智能化传感器SHT系列
Sensiron公司SHT1x测量时可对相对湿度自动校准。 相对温度的范围0～100%，分辨力达0.03%RH，最高 精度为±2%RH。测温范围是-40℃～+123.8℃，分辨 力为0.01℃。产品响应速度快，抗干扰能力强，不需 要外部元件，适配各种单片机，广泛应用。
随高分子膜吸收或放出水份而引起电导率或电 容变化实现测量环境相对湿度。
5.金属氧化物陶瓷湿敏元件
Al2O3为主体湿敏体。
Leabharlann Baidu成湿度传感器
集成湿度传感器的国外主要厂家
• Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH3610型）
• Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、 HTF3223型）
几种湿敏元件
1.氯化锂湿敏元件
氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子 导电率发生变化而制成的测湿元件。
2.半导体陶瓷湿敏元件
材料主要是金属氯化物，其电阻率随湿度增加 而下降——负特性湿敏半导瓷。
Fe3O4半导瓷的电阻率随着湿度的增加而增 大——正特性湿敏半导瓷
3.热敏电阻式湿敏元件
4.高分子膜湿敏元件
End of Part II
谢谢！
• 芯片内有相对湿度传感器、温度传感器、放大器、A/D、 校准存储器（E2PROM）、RAM、状态寄存器、循环 冗余校验码（CRC）寄存器、二线串行接口、控制单元、 加热器等。
• 测量原理：利用两只传感器分别产生相对湿度、温度信 号，然后经过放大，分别送至A/D转换器进行模/数转换、 校准和纠错，最后通过二线串行接口将相对湿度及温度 数据送至μC。鉴于输出相对湿度与被测相对湿度呈非线 性关系，须进行补偿。此外环境温度≠+25℃时，需要 温度补偿。
• 加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时加热器接通电 源，可使传感器的温度大约升高5℃，采用+5V电源。 加热器实现三种功能：①通过比较加热前后测出的相对 湿度值及温度值，可确定传感器是否正常工作；②在潮 湿环境下使用加热器，避免传感器凝露；③测量露点时 需要加热器。
• SHT传感器与单片机接口电路图
• Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。
典型产线性电压输出式集成湿度传感器
品有HIH3605/3610、HM1500/1520。主要特点 是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度 呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性 好，抗污染能力强。
• 线性频率输出集成湿度传感器
典型产品为HF3223型。频率输出式集成湿度传感器， 在55%RH时的输出频率为8750Hz，当相对湿度从10% 变化到95%时，输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。 这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数 字电路或单片机、价格低等优点。
• SHT命令
时序
• 湿度传感器测量电路原理框图
带温度补偿的湿度测量电路
• 实际应用中，需要同时对湿度传感器进行线性处理和温 度补偿，常采用运算放大器构成湿度测量电路。 Rt是 热敏电阻器(20kΩ，B=4100K)；RH为H204C湿度传 感器，运算放大器型号为LM2904。该电路的湿度电 压特性及温度特性表明：在(30％～90％)RH、15℃～ 35℃范围内，输出电压表示的湿度误差不超过3％RH。
湿敏电容
• 用高分子薄膜电容制成，常用的高分子材料有聚苯 乙烯、聚酰亚胺、醋酸纤维等。湿度改变时，介电 常数变化，电容量也变化，电容变化量与相对湿度 成正比。
• 优点：灵敏度高、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。
• 生产厂家Humirel公司、Philips公司、Siemens公司 等。以Humirel公司的SH1100型为例，其测量范围 （1%～99%）RH，在55%RH时的电容量为180pF （典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容 量的变化范围是163pF～202pF。温度系数为0.04pF /℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。
湿度传感器
湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品 的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿 膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件 的阻抗、介质常数发生变化，从而制成湿敏元 件。
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。湿敏电阻的种类很 多，例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿 敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。