智能绝对湿度传感器绝对湿度变送器绝度湿度
湿度传感器
芝浦HS-6系列绝对湿度传感器
绝对湿敏传感器CHS-1
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
2.检测相对湿度的相对湿敏传感器
(1)电阻值变化型相对湿度传感器
湿敏电阻
湿度传感器模块AM1001
From SYSU
器
(2)电容量变化型相对湿度传感器
From SYSU
这样怎样的系统，如何构成的？
From SYSU
第五章 湿度传感器
湿度是表示空气中水蒸气的物理量，常用绝对湿度、 相对湿度、露点等表示。
From SYSU
一、 湿度和湿度传感器
绝对湿度
绝对湿度表示的 是单位体积中水 蒸气的质量，单 位为克每立方米 （g/m3）。
相对湿度
相对湿度H是用 空气中的水蒸气 压力P与相同空气 中相同温度下饱 和水蒸气压力PS
之比来表示，其 关系式为 H=P/PS。通常 用百分比%RH表 示。
露点
露点是指大气中 原来所含有的未 饱和水汽变成饱 和水汽所必须降 低的温度值。
一、湿度和湿度传感器
1.检测绝对湿度的绝对湿敏传感器
芝浦HS-7系列绝对湿度传感器
芝浦HS-5系列绝对湿度传感器
From SYSU
一、湿度和湿度传感器
传感器与自动检测
第五章 湿度传感器
生活中我们遇到过
供养花卉用的加湿系统
From SYSU
生活中我们遇到过
黄梅天指中国长江中下游地区、 台湾、日本中南部、韩国南部等地， 每年6月中下旬至7月上半月之间持 续天阴有雨的自然气候现象。这段 时间也被称为“梅雨季节”。梅雨 季节里，空气湿度大、气温高，衣 物等容易发霉，所以也有人把梅雨 称为同音的“霉雨”。而电子设备 在黄梅天中需要特别的照顾以防止 损坏，因此，对特定的设备需要安 装黄梅天预警装置。
温度变送器检验规范
温度变送器检验规范1目的：规范本公司采购及使用温度变送器的检测规范，确保产品符合客户要求。
2范围：适用于本公司传感器为热电偶或热电阻的温度变送器（以下简称变送器）的检测。
3依据标准：JJ1183-2007 《温度变送器校准规范》4计量器具控制：4.1 校准器及其他设备校准时所需的标准仪器及配套设备按被较变送器的类型可从表1中参考选择。
从提高校准能力出发，标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度与被较变送器最大允许误差绝对值相比应尽可能小。
4.2检定条件环境温度15℃～35℃；相对湿度〈85%。
为保障校准具有尽可能小的不确定度，建议校准应在以下的标准环境条件下进行。
这些条件还有利于在用户提出要求时，能给出是否符合仪表计量特性的说明。
a）环境温度15℃±35℃（0.1级～0.2级变送器）；20℃±5℃（0.5级～2.5级变送器）。
b）相对湿度45℃～75℃。
c）变送器周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场。
表1 标准仪器及配套设备4.3 电源变送器的工作电源：——交流供电的变送器，其电压变化不超过额定值的±1%、频率变化不超过额定值的±1%；——直流供电的变送器，其电压变化不超过额定值的±1%。
5检测项目5.1 外观检测5.1.1目力检测5.1.2变送器的铭牌应完整、清晰，并具有一下信息：产品名称、型号规格、测量范围、准确度等级、额定工作压力等主要技术指标；制造厂的名称或商标、出厂编号、制造年月、制造计量器具有许可证标志及编号；防爆产品还应有相应的防爆标志；5.1.3变送器零部件应完好无损，紧固件不得有松动和损伤现象，可动部分应灵活可靠。
有显示单元的变送器，数字显示应清晰，不应有缺笔画现象；5.1.4首次检定的变送器的外壳、零件表面涂覆层应光洁、完好、无锈蚀和霉斑。
5.2 绝缘电阻的测量5.2.1检测方法断开变送器电源，用绝缘电阻表按表3规定的部位进行测量，测量时应稳定5s 后读书。
湿度传感器的工作原理
湿度传感器的工作原理引言湿度传感器是一种广泛应用于气象、室内环境监测、农业等领域的重要传感器。
它能够测量空气中的相对湿度，从而帮助我们了解环境中的湿度状况。
在本文中，我们将深入探讨湿度传感器的工作原理，并介绍一些常见的湿度传感器类型和应用。
湿度传感器的基本原理湿度传感器的工作原理基于材料吸湿性的变化。
常见的湿度传感器有两种工作原理：电容式和电阻式。
电容式湿度传感器电容式湿度传感器是利用湿度对介电常数的影响来测量湿度的。
传感器通过两个电极之间的介质，可以是氧化金属层、陶瓷或聚合物等，由于材料的吸湿性变化而改变电容器的电容量。
1.电容式湿度传感器的结构–传感器的核心部分是一个由感湿层和基底构成的复合材料。
感湿层具有较高的湿度敏感性，可以吸收或释放水分。
–湿度变化会导致感湿层的物理性质发生改变，例如介电常数、电容性质等。
–传感器的两个电极将放置在感湿层两侧，形成一个电容器结构。
–当空气中的湿度改变时，感湿层的吸湿性改变会导致电容器的电容量发生变化。
2.电容式湿度传感器的工作过程–当传感器处于稳定的环境中时，感湿层和环境中的湿度达到平衡。
此时，感湿层的吸湿性处于一个稳定状态，表现为一个特定的电容值。
–当环境湿度发生改变时，感湿层会吸收或释放水分，导致电容值发生变化。
–通过测量电容值的变化，可以确定空气中的相对湿度。
电阻式湿度传感器电阻式湿度传感器则是利用介电常数的变化来测量湿度的。
传感器的基本工作原理是通过在感湿器上覆盖一层吸湿材料，并测量这个吸湿材料的电阻值来推测湿度。
1.电阻式湿度传感器的结构–传感器的感湿层通常由一种多孔的陶瓷材料或一层有机高分子材料制成。
–感湿层的材料会对空气中的水汽进行吸湿或释放水汽，从而使其电阻值发生变化。
–传感器通常有两个电极，一个直接接触感湿层，另一个用于提供参考电阻。
2.电阻式湿度传感器的工作过程–当传感器处于稳定的环境中时，感湿层的吸湿性和释放水汽的能力达到平衡。
此时，感湿层的电阻值保持稳定。
罗斯蒙特3051型智能压力变送器检修规程(DOC)
3051型智能变送器检修工艺规程批准:审定:审核：初审：编写：舒惠2005／０3/27罗斯蒙特3０５1型智能压力变送器检修规程1．适用范围本规程适用于３051智能型压力变送器的检修与检验,保证检修质量与工艺符合要求。
2. 引用标准本规程引用以下标准：罗斯蒙特3051型智能压力变送器使用说明书；罗斯蒙特压力产品选型说明。
3. 概述3.1 工作原理３051压力（差压）变送器内有一隔离膜片，压力(差压）信号的变化经变送器内含的一种灌充液(硅油与惰性液）通过隔离膜片转换为电容的变化传送至压力传感膜头,压力传感膜头将输入的电容信号直接转换成可供电子板模块处理的数字信号，再经电子线路处理转化为二线制4－２0ｍＡ.ＤC模拟量输出。
3.2传感膜头３051系列变送器传感膜头与过程介质和外部环境保持机械、电气及热隔离，可释放传感器杯体上的机械应力，提高静压性能。
３0５１型传感器膜头还可进行温度测量，用于进行温度补偿。
传感膜头内的线路板能将输入的电容与温度信号转换成可供电子板模块进一步处理的数字化信号。
3.3电子线路板电子板采用专用集成电路(ＡSIＣ)，该板接受来自传感膜头的数字输入信号及其修正系数,对信号进行修正与线性化。
电子板模块的输出部分将数字信号转为模拟量输出，并与ＨART手操器进行通讯。
标准的30５1型模拟量输出为4-20ｍA;低功耗变送器为电压输出（1－5V或0.8-3．2V)。
可选液晶表头插在电子板上，以压力、流量或液位工程单位或模拟量程百分比显示数字输出。
3.4数据存储组态数据存储于变送器电子板的永久性ＥEＰRＯM中，变送器掉电后,数据仍保存，故而上电后变送器能立即工作。
3.5数／模转换与信号传送过程变量以数字式数据存储,可以进行精确的修正和工程单位的转换。
信号经修正后的数据转换为模拟输出信号。
ＨART手操器可以直接以数据信号方式存取传感器读数，不经过数/模转换以得到更高精度。
3.6通讯格式3051型采用HART协议进行通讯。
绝对湿度与相对湿度
④、湿度温度系数
❖ 湿敏元件的湿度温度系数是表示感湿特性曲线随环境 温度而变化的特性参数。
❖ 在不同的环境温度下，湿敏元件的感湿特性曲线是不 相同的，它直接给测量带来误差。
❖ 湿敏元件的湿度温度系数定义为；在湿敏元件感湿特 征量恒定的条件下，该感湿特征量值所表示的环境相 对湿度随环境温度的变化率。
❖ 由湿敏元件的湿度温度系数值，即可得知湿敏元件由 于境环温度的变化所引起的测湿误差。
MgCr2O4—TiO2 湿敏元件的温度特性
⑤、响应时间
❖ 响应时间反映湿敏元件在相对湿度变化时输 出特征量随相对湿度变化的快慢程度。
❖ 一般规定：响应相对湿度变化量的63.2％时 所需要的时间为响应时间。
❖ 在标记时，应写明湿度变化区的起始与终止 状态。人们希望响应时间快一些为好。
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
⑥、湿滞回线和湿滞回差
❖ 各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不 相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相 同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这 一特性为湿滞现象
Mn3O4- TiO2湿敏器件 在80℃时的湿滞回线
•湿滞回线定义：湿滞现象可
以用吸湿和脱湿特征曲线所构 成的回线来表示，我们称这一 回线为湿滞回线。
F.W.Dummore研制成功浸涂式LiCl湿敏元件才 开始的，从此以后，已有几十种湿敏元件及 传感器应运而生。
湿度检测的重要性
❖ 湿度与科研、生产、人们生活、植物生长有密切 关系，环境的湿度具有与环境温度同等重要意义。
❖ 目前人们对湿度的重视程度远不及对温度的重视。 因此湿度测量技术的研究及其测量仪器远不如温 度测量技术与仪器那样精确与完善。
湿度传感器
封装结构示意图见图1;目前,用TO型封装技术封装湿敏元件是一种比较常见的方法。TO型封装技术有金属封 装和塑料封装两种。金属封装先将湿敏芯片固定在外壳底座的中心,可以采用环氧树脂粘接固化法;然后在湿敏芯 片的焊区与接线柱用热压焊机或者超声焊机将Au丝或其他金属丝连接起来;最后将管帽套在底座周围的凸缘上,利 用电阻熔焊法或环形平行焊法将管帽与底座边缘焊牢。金属管帽的顶端或者侧面开有小孔或小窗,以便湿敏芯片和 空气能够接触。根据不同湿敏芯片和性能要求,可以考虑加一层金属防尘罩,以延长湿度传感器的使用寿命 。
2.单列直插封装(SIP)封装
单列直插封装(SIP)也常用来封装湿度传感器。湿敏芯片的输出引脚数一般只有数个,因而可以将基板上的 I/O引脚引向一边,用镀Ni、镀Ag或者镀Pb-Sn的“卡式”引线(基材多为Kovar合金)卡在基板的I/O焊区上,将卡 式引线浸入熔化的Pb-Sn槽中进行再流焊,将焊点焊牢。根据需要,卡式引线的节距有2.54 mm和1.
选型
测量范围
测量精度
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(0-100%RH)测量。在当今的信息时代，传感器技术与计算机技术、自动控制技术紧密结合着。 测量的目的在于控制，测量范围与控制范围合称使用范围。当然，对不需要搞测控系统的应用者来说，直接选择 通用型湿度仪就可以了。
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的精度就足够了。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
以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器．其测温精度须足±0.3℃以上，起码是±0.5℃的。而 精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到，更何况传感器自身了。
EE30EX系列 本安型温湿度变送器 说明书
E E 30E X 系列本安型温湿度变送器EE30EX 是一款应用在危险场合的本质安全型温湿度变送器，探头可直接工作在最危险的0区，并能在易燃易爆环境中精确测量0…100%RH 的相对湿度，其温度耐受范围-40…180°C ，最高耐受压力15bar 。
EE30EX 符合ATEX 及IECEx 标准关于本安机械的下列安全标准：A TEX 相关标准： IECEx 相关标准：EN50014:1997 IEC 60079-0:2004 EN50020:1994 IEC 60079-11:1999 EN50284:1998 IEC 60079-26:2004 A 型EC 检测由德国国家科学技术研究院（PTB ）执行。
EE30EX 系列变送器由以下部件构成：- 供电及测量单元，依照EC 检测证书PTB 99 ATEX2042 定级II(1)G [EEx ia] IIC ；依照IECEx PTB 05.0031定级[EEx ia] IIC 。
- 传感器驱动单元和传感探头，依照EC 检测证书PTB99 ATEX 2043 X 定级II1/2G EEx ia IIC T6；依照IECEx PTB 05.0032X 定级EEx ia IIC T6。
D 型传感探头可在0区和温度等级为T6的环境中工作。
EE30EX 的D 型和E 型产品，在传感探头和传感器驱动单元之间的电缆最长可达10米。
在供电和信号处理单元与传感器驱动单元之间的电缆最大长度达100米。
E 型除测量相对湿度和温度外，EE30EX 系列还可计算下列 参数：- 露点温度 Td - 霜点温度 Tf - 湿球温度 Tw - 水蒸气分压力 e- 混合比 r - 绝对湿度 dv - 热焓 h通过RS232数字接口， 在PC 机上可对变送器输出的信号类型和参数种类进行组态设置，并自由修改输出信号的量程范围。
LC 液晶显示器能将输出参数显示在表头上。
对于有一定污染和腐蚀的应用场合，E+E 能提供经特殊工艺处理的镀膜型探头。
温度变送器检验规范
温度变送器检验规范1目的：规范本公司采购及使用温度变送器的检测规范，确保产品符合客户要求。
2范围：适用于本公司传感器为热电偶或热电阻的温度变送器（以下简称变送器）的检测。
3依据标准：JJ1183-2007 《温度变送器校准规范》4计量器具控制：4.1 校准器及其他设备校准时所需的标准仪器及配套设备按被较变送器的类型可从表1中参考选择。
从提高校准能力出发，标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度与被较变送器最大允许误差绝对值相比应尽可能小。
4.2检定条件环境温度15℃～35℃；相对湿度〈85%。
为保障校准具有尽可能小的不确定度，建议校准应在以下的标准环境条件下进行。
这些条件还有利于在用户提出要求时，能给出是否符合仪表计量特性的说明。
a）环境温度15℃±35℃（0.1级～0.2级变送器）；20℃±5℃（0.5级～2.5级变送器）。
b）相对湿度45℃～75℃。
c）变送器周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场。
表1 标准仪器及配套设备4.3 电源变送器的工作电源：——交流供电的变送器，其电压变化不超过额定值的±1%、频率变化不超过额定值的±1%；——直流供电的变送器，其电压变化不超过额定值的±1%。
5检测项目5.1 外观检测5.1.1目力检测5.1.2变送器的铭牌应完整、清晰，并具有一下信息：产品名称、型号规格、测量范围、准确度等级、额定工作压力等主要技术指标；制造厂的名称或商标、出厂编号、制造年月、制造计量器具有许可证标志及编号；防爆产品还应有相应的防爆标志；5.1.3变送器零部件应完好无损，紧固件不得有松动和损伤现象，可动部分应灵活可靠。
有显示单元的变送器，数字显示应清晰，不应有缺笔画现象；5.1.4首次检定的变送器的外壳、零件表面涂覆层应光洁、完好、无锈蚀和霉斑。
5.2 绝缘电阻的测量5.2.1检测方法断开变送器电源，用绝缘电阻表按表3规定的部位进行测量，测量时应稳定5s 后读书。
EE33 系列 用于高湿及化学污染环境的温湿度变送器
EE33-MFTJx 双分体探头，最高耐受20bar压力 （连接螺丝不包含在供货范围内） 探头材料：不锈钢
3
连接螺丝： ½＂ISOΦ12mm ½＂NPTΦ12mm ½＂ISOΦ6mm ½＂NPTΦ6mm
订货代码： HA011102 HA011103 HA011104 HA011105
EE33
技术数据
C03接头
C06接头
C08接头
3×M16 × 1.5
安装尺寸（mm）
外壳：
135（5.3”）
Lumberg RKC 5/7
供电+模拟输出
66.5（2.6”）
90（3.5”）
163（6.4”）
型号：
EE33-MFTAx 墙面安装 探头材料：PC
Φ12（0.5＂）
L 50（2＂）
代码 “探头长度”
L*）
EE33 系列
用于高湿及化学污染环境的温湿度变送器
EE33系列变送器是一款专为应用在高温、高湿、污染和结露等苛刻环境中准确测量 温湿度而设计的高端工业变送器。无论是短时的环境结露，还是工艺过程中有严重 的化学污染，甚至测量环境达到100bar压力和持续的高湿，EE33系列变送器都能 快速、准确地测量被测气体中的温度、相对湿度、露点温度、霜点温度、湿球温 度、水蒸气分压力、混合比、绝对湿度和热焓这9个参数。
0 - 1V 0 - 5V 0 - 10V 4 - 20mA 0 - 20mA RS232
至
-1mA < IL< 1mA -1mA < IL< 1mA -1mA < IL< 1mA RL< 500 Ohm RL< 500 Ohm 选项：RS485 或以太网
常用湿度计量名词术语
湿度与水分计量名词术语及定义1. 范围本规范规定了有关湿度计量的常用术语和定义。
2. 有关湿度计量的术语2.1 水蒸气（Water vapour）亦称水汽。
水的气态，由水气化或冰升华而成。
2.2 湿度（Humidity）气体中水蒸气的含量。
2.3 水分（Moisture）液体或固体中水的含量。
2.4 干气(Dry gas )不含水蒸气的气体。
注：绝对不含水蒸气的干气是不存在的，所谓干气仅仅是相对的。
2.5 干空气（Dry air）不含水蒸气的空气。
2.6 湿气（Wet gas）干气和水蒸气组成的混合物。
2.7 湿空气（Wet air）干空气和水蒸气组成的混合物。
2.8 饱和湿气（Saturated gas）在一定温度下相对湿度为100%的湿气。
注：一定温度下的饱和湿气，露点值等于该温度值。
2.9 水蒸汽的吸收（Absorption of water vapour ）水分子通过渗透原理进入到物体的内部。
2.10 水蒸汽的吸附（Adsorption of water vapour ）水分子附着在物体的表面。
2.11水蒸汽的脱附（Desorption of water vapour ）水分子脱离物体表面或物体内部的过程，这是与水蒸汽的吸收或吸附相反的过程。
2.12 干燥剂（Desiccant ）用于吸收水蒸气的物质，一般分为物理吸收和化学吸收两种。
2.13 饱和器（Saturator ）能够使干气变为饱和湿气的装置。
注：温度在0℃以上时称为水饱和器，在0℃以下时称为冰饱和器。
2.14 质量混合比（Mixing ratio ）湿气中水蒸气的质量与干气的质量之比，亦称混合比。
注：湿度基准—重法湿度计，就是根据质量混合比的定义建立的。
av m m r（kg •kg -1）2.15 绝对湿度（Absolute humidity ）单位体积湿气中水蒸气的质量。
Vm d v v = （kg •m -3）2.16 相对湿度(Relative humidity ）湿气中水蒸气的摩尔分数与相同温度和压力条件下饱和水蒸气的摩尔分数之百分比，或者湿气中水蒸气的分压值与相同温度下饱和水蒸气压的比值。
第四章 湿度测量解读
特点：传感器电阻的对数 值与湿度成线性关系，测 湿范围、工作温度范围宽。
第七节 饱和盐溶液湿度校正装置
关键：①实现不同范围内维持恒定的相对湿 度空间， ②可作基准的高精度标定仪器，
• 水的饱和蒸气压是温度的函数，温度愈高，饱 和蒸气压也愈高。 • 当向水中加入盐类，溶液中的水分蒸发受到限 制，使其饱和蒸气压降低，降低的程度与盐类 的种类有关。 • 根据不同的盐类对应的饱和蒸气压不同，即对 应的相对湿度不同实现湿度传感器的标定。
第四章 湿度测量
第一节 湿度测量概述
一．湿度的表示方法 绝对湿度、相对湿度、含湿量。 1．绝对湿度：每m3湿空气在标况下（0℃， 1大气压）所含水蒸气的重量，即水蒸气密度。 单位为g/m3。 由气体状态方程： Pv R T
n n n
Pn Pn 1 Pn 1000 2.169 vn RnT 461 T 273.15 w
所以测得被测空气的水蒸气分压力，及 干球温度即可求得绝对湿度。
• 2．相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与 同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。
Pn 100% Pb
Pn Pb.s A( w s ) B
Pb.s—相应于湿球温度的饱和水蒸气压力； Pb—干球温度对应的饱和水蒸气压力；
常见测湿度的方法比较
温度范围 湿度范围 精度 阿斯曼 5~50 5~95% 2~5% 响应时间(s) 很长
氯化锂电 5~50 阻式 高分子电 5~50 容式 金属陶瓷 0~60 电阻式 -40~100 露点计
15~95%
15~95% 5~90% 0~100%
2~5%
2~5% 2~5% 1
10，50
特点：迅速吸湿、脱湿，滞后小，响应 快，不受气流速度影响，测量范围宽， 抗污染能力强，稳定性好。
WH系列温湿度控制器温湿度传感器智能温湿度传感器
安科瑞 顾静楠 1 概述
温湿度控制器产品主要用于中高压开关柜、端子箱、环网柜、箱变等设备内部温度和湿度的调 节控制。可有效防止因低温、高温造成的设备故障以及受潮或结露引起的爬电、闪络事故的发生。产 品分为：WH 普通型系列、WHD 智能型系列。
普通型温湿度控制器采用进口高分子温湿度传感器，结合稳定的模拟电路及开关电源技术制作 而成。继电器动作、加热器故障电源等工作状态均由 LED 指示，用户一目了然，产品稳定可靠，能长 期工作于强电磁场等恶劣环境中。
2 路温湿度控制 3 路温湿度控制
2. 变送输出 3. RS485 通讯
选功能
WH-2/2 WH-2/3
注：1、每一路传感器对应二组控制输出接点（无源），分别接加热器和风扇； 加热器用于升温或去湿，风扇用于降温；
2、传感器与控制器之间的连接线长度最大不得超过 20 米。 2.2.4 外形及尺寸（单位：mm）
智能型温湿度控制器以数码管方式显示温湿度值，有加热器、传感器故障指示、变送功能、带 有 RS485 通讯接口可供远程监控，用户可通过按键编程自行设定系统参数。该仪表集测量、显示、控 制及通讯于一体，精度高、测量范围宽，是一种适合于各个行业和领域的温湿度测量控制仪表。 2、产品介绍 2.1 WH 系列普通型温湿度控制器 2.1.1 型号说明
注 1：仪表端子 30、31、32 为可选功能输出端：故障报警、通讯、变送输出三者其一。
3、传感器
3.1 概述 WH 系列普通型温湿度控制器及 WHD 智能型温湿度控制器的传感器均使用外接方式。传感器部
分采用专用外壳，通风效果好，外观精致，既能有效保护内部元件，提高使用寿命，又方便安装、接
线。 3.2 型号说明
●WHD48/72/96 温湿度控制器
湿度传感器的特性参数
湿度传感器的特性参数
湿度传感器的特性参数主要有：湿度量程、灵敏度、温度系数、响应时间、湿滞回差、感湿特征量-相对湿度特性曲线等。
(1) 湿度量程：它是指湿度传感器能够较精确测量的环境湿度的最大范围。
由于各种湿度传感器所使用的材料及依据的工作原理不同，其特性并不都能适用于0～100%RH的整个相对湿度范围。
(2) 感湿特征量-相对湿度特性曲线：湿度传感器的输出变量称为其感湿特征量，如电阻、电容等。
湿度传感器的感湿特征量随环境湿度的变化曲线，称为传感器的感湿特征量-环境湿度特性曲线，简称为感湿特性曲线。
性能良好的湿度敏感器件的感湿特性曲线，应有宽的线性范围和适中的灵敏度。
(3) 灵敏度：湿度传感器的灵敏度即其感湿特性曲线的斜率。
大多数湿度敏感器件的感湿特性曲线是非线性的，因此尚无统一的表示方法。
较普遍采纳的方法是用器件在不同环境湿度下的感湿特征量之比来表示。
(4) 湿度温度系数：它定义为在器件感湿特征量恒定的条件下，该感湿特征量值所表示的环境相对湿度随环境温度的变化率，即因此，环境温度将造成测湿误差。
例如，α=0.3％RH/℃时，环境的温度变化20℃，将引起6％RH的测湿误差。
(5) 响应时间：它表示当环境湿度发生变化时，传感器完成吸
湿或脱湿以及动态平衡过程所需时间的特性参数。
响应时间用时间常数τ来定义，即感湿特征量由起始值变化到终止值的0.632倍所需的时间。
可见，响应时间是与环境相对湿度的起、止值亲密相关。
(6) 湿滞回线和湿滞回差：一个湿度传感器在吸湿和脱湿两种状况下的感湿特性曲线不相重复，一般可形成为一回线，这种特性称为湿滞特性；其曲线称为湿滞回线。
智能智能温湿度监测器的技术要求
智能智能温湿度监测器的技术要求智能温湿度监测器是一种集成了温度和湿度传感器的设备，通过收集环境中的温湿度数据并实时监测，能够为用户提供准确的温湿度信息。
它使用了智能技术，可以与其他智能设备进行联网通讯，实现远程监控和控制，具备更高的智能化和自动化水平。
然而，一个优秀的智能温湿度监测器需要具备一些关键的技术要求。
首先，精准的温湿度传感器是实现智能温湿度监测的基础。
温度传感器需要具备高精度和稳定性，能够实时准确地测量环境中的温度值。
湿度传感器需要具备高灵敏度和宽测量范围，能够准确感知环境中的湿度变化。
同时，这些传感器还需要具备低功耗、长寿命和抗干扰的特点，以确保监测器的稳定性和可靠性。
其次，数据处理和分析能力也是一个智能温湿度监测器应具备的关键特性。
监测器需要具备强大的数据处理能力，能够快速处理从传感器收集到的温湿度数据，并通过算法进行分析和推理，提取有用的信息。
同时，监测器还需要具备自学习和自适应能力，能够根据用户的使用习惯和需求进行智能化的数据分析和处理，提供个性化的服务。
另外，智能温湿度监测器还需要具备良好的用户界面和人机交互体验。
设备应该能够提供直观且易理解的温湿度数据展示，通过图表、曲线等方式展示数据趋势和变化。
同时，监测器还应该支持多种方式的数据传输和显示，如手机APP、电脑端软件等，以便用户方便地查看和管理数据。
智能温湿度监测器还可以提供警报功能，当温湿度超出用户设置的阈值范围时，及时向用户发送提醒。
此外，智能温湿度监测器还需要具备可靠的网络连接和远程控制功能。
监测器可以通过Wi-Fi、蓝牙等通信技术与其他智能设备进行连接，实现云端存储和远程监控。
用户可以通过手机、电脑等终端设备，在任何时间和地点远程查看和控制温湿度监测器。
这种远程控制功能能够极大地方便用户的使用，并提高监测器的智能化和便利性。
最后，智能温湿度监测器还需要具备高度的可靠性和安全性。
设备应该具备稳定的硬件和软件结构，能够长时间稳定运行，并保证数据的准确性和完整性。
湿度传感器简介及分类介绍
因此，这就造成用湿敏元件感湿特性曲线的斜率来表
示灵敏度的困难。
湿度传感器简介和分类介绍
15
目普前遍．采虽用然关的于灵湿敏敏度元件的灵方敏法度的表示方法
尚未得到统一，但较为普遍采用的方法是用
元件在不同环境湿度下的感湿特征量之比来
表 示 灵 敏 度 。 例 如 日 本 生 产 的 MgCr2O4— TiO2湿敏元件的灵敏度．用一组电阻比R1% ／R20% ， R1%／R40% ， R1%／R60%，R1% ／ R80%及R1%／R100%表示，其中R1%， R20%， R40%， R60%，R80%及R100% 分别为相对湿度 在1％，20％，40％，60％，80％及100％
V —被测空气的体积
湿度传感器简介和分类介绍
7
②、相对湿度
相对湿度是气体的绝对湿度(ρV)与在同一温度 下，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度(ρW) 之比，常表示为％RH．其表达式为
相对湿度= (ρV /ρW)×100%RH
根据道尔顿分压定律，空气中压强P＝Pa十PV(Pa 为干空气分压，PV为湿空气气压)和理想状态方 程，通过变换．又可将相对湿度用分压表示：
湿度传感器简介和分类介绍
湿度传感器简介和分类介绍
1
目录
一、简介 二、湿度及湿度传感器 三、电解质系湿度传感器 四、半导体及陶瓷湿度传感器 五、有机物及高分子聚合物湿度传感器 六、湿度传感器的应用及发展动向 本章小结
湿度传感器简介和分类介绍
2
一、简介
湿度测量技术
（可参《湿度测量》一书）湿度量技术发展已有200多年历史⑤响应时间
⑥湿滞回线和湿滞回差
湿度传感器简介和分类介绍
9
①、湿度量程
保证一个湿敏器件能够正常工作所允许环 境相对湿度可以变化的最大范围，称为这 个湿敏元件的湿度量程。
湿度传感器的工作原理
什么是湿度传感器？
• 湿度传感器是指能将湿度量转换成容易被测量处 理的电信号的装置。
湿度传感器的构成
湿度传感器 加湿器
绝对湿度跟相对湿度
• 一、绝对湿度：空气中的水蒸汽的多少不但会影 响空气的湿度，而且使空气出现潮湿或干燥现象 。空气的干湿程度，通常是用空气中水蒸汽的密 度来表示的。即每立方米大气所含水汽的克数来 表示，及g/m³它称为大气的绝对湿度
• 二、相对湿度：要想直接测量出空气中水蒸汽的密度 ，方法比较复杂。而理论计算表明，在一般的气温条 件下，空气的水汽密度，与空气中水汽的压强数值十 分接近。所以空气的水蒸汽密度又可以规定为空气中 所含水蒸汽的压强，又把它称为大气的绝对湿度，用 符号D表示，常用的单位是mmHg。通常把大气的绝 对湿度跟当时气温下饱和水汽压的百分比称为大气的 相对湿度用%RH表示，若大气中所含水汽的压强等 于当时气温下的饱和水汽压时，这时大气的相对湿度 等于100%RH。
ห้องสมุดไป่ตู้
湿度传感器的工作原理
我司温箱采取电热式加湿器，根据电流通过电阻 产生热，电能转换成热能的原理，电加热管浸没 在水中，电热管产生热量，从而使水沸腾变成水 蒸汽，其工作原理可描述为三步： 1．通过电加热使水沸腾，产生蒸汽； 2．通过加湿器配有的温湿度控制器控制蒸汽的产 生。 3．产生的水蒸汽通过试验箱内空气的流通，实现 湿度的均匀分布。 这三个过程的部件作为一个系统共同工作构成了 一套完整的电热式加湿器。
湿度传感器的分类
• 湿度传感器作为湿敏元件，其主要分为电阻式与电容 式两大类。其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。温湿度传感器的种类很多，例如氧化铝湿度 传感器，氯化锂湿度传感器、硅湿度传感器、陶瓷湿 度传感器等。以上几种是应用较多的几种类型传感器 ，另外还有其他根据不同原理而研制的湿度传感器， 这里就不一一介绍。
4湿度
air in
干球热 电阻
湿球 热电阻
三、露点法湿度测量
基本原理：先测定露点温度θl，然后 确定对应于θl的饱和水蒸气压力Pl。 显然， Pl即为被测空气的水蒸气分压 力 P n。
Pl ϕ = ×100% Pb
四、露点湿度计
充满乙 醚溶液
主要缺点： 当冷却表面上出现 露珠的瞬间，需立 即测定表面温度， 但一般不易测准， 而容易造成较大的 测量误差。
第六节 湿度计的标定与校正装置
湿度计的标定与校正需要一个维持恒定相 对湿度的校正装置，并且用一种可作为基 准的方法去测定其中的相对湿度，再将被 校正仪表放入此装置进行标定。 校正装置所依据的方法有重量法、双压法 及双温法等。
双温法的基本原理是将某一温度和压力下 被水汽饱和的湿空气，在恒压下使其温度 升高到设定值，通过道尔顿定律和气体状 态方程即可计算出在较高温度下的气体相 对湿度。 这种方法有密闭循环和连续流动两种类型
第四节 氯化锂露点式湿度计
它是通过测量氯化锂饱和溶液水汽压力与被测 空气的水汽压力相等时，盐溶液的温度，即平衡 温度来确定被测空气的露点温度；再根据空气的 干球温度和露点温度求出空气的相对湿度。
一、传感器
和纯水一样，氯化 锂饱和蒸汽压力也 是温度的函数。 当处于固、液、汽 三相共存时，该溶 液表面上的水汽处 于饱和状态，具有 对应的饱和水汽压 力。
每一传感器的测量范围较窄，故应按照测 量范围的要求，选用相应的量程。为扩大测量 范围，可采用多片组合传感器。
阻值依次减小
固定电阻
0~20 20~40 40~60
传感器
浓度依次降低
二、变送器
温、湿度变送器输出的标准信号，便于远 距离传送、记录和调节，测量和调节精度高，
第十二章湿度传感器讲解ppt课件
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
12.1湿度及湿度传感器的特性和分类
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
一电般阻情的况温下度dd： 系RT湿数H 敏kconstk—RR2湿1湿敏T特R1元征件1量0的% 0感o/C
12.4 有机物及高分子聚合物湿度传感器
❖ 感湿特性如图12-8（b）所示。注意：其一，湿度大于 90%RH，感湿特性曲线具有负的斜率，曲线出现“隆起”或
者 说曲线被“压弯”。图12-9给出三种不同感湿元件感湿特性曲
线 “隆起”情况；其二，在25℃和33.3%RH条件下，元件的湿
滞 回线有一交叉点。
1.湿度量程
❖即感湿范围。
电阻、电容、电压、
❖理想情况：0~100%RH；一般情况：5~95频%率R等H。
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。
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。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
12.1湿度及湿度传感器的特性和分类
12.1.1 湿度的定义及其表示方法
1.绝对湿度(V) ❖ V=mV/V (mg/m3)
2.相对湿度(RH)
mV—被测气中 水蒸气的质量
第四章 湿度测量
Pn 287 Pn Pn Pb 1000 622 622 622 Pw 461 Pw B Pn B Pb
• 所以，当大气压力为定值，含湿量是水 蒸气分压力的函数。
二．气体湿度测量方法 • 干湿球法 – 简单干湿球湿度计，通风干湿球湿度 计（阿斯曼） • 露点法 – 光电式露点湿度计 • 吸湿法 – 氯化锂电阻式，加热式氯化锂法 – 高分子电阻式，高分子电容式 – 金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物 膜电阻式
• 测量桥路：两个桥路通过电阻R连接，构 成双电桥。
U CE f CE (t w )
U AB f AB (t S )
通过调节可调电阻 R 的滑动触头，使检流 计为0，可得UDE=UAB。
•根据这一关系计算出 RDE 和相对湿度的关系， 在可调电阻上进行分度，实现相对湿度的测量。
二．露点法湿度测量Βιβλιοθήκη 清华同方RHlog温湿度自记仪
<10 <=3 较短
SHT71温度、湿度复合传感器
选用SENSIRION公司 的SHT71温度、湿度 复合传感器，该传感 器是该公司最新推出 的数字化产品，直接 输出数字信号，通过 一根数据线与微处理 器相连，因此可简化 硬件电路设计。
接口电路图
电源引脚：供应电压在2.4～5.5V之间。
串口时钟输入引脚（ SCK ）：同步微控制器和传 感器之间的通信。 数据引脚（DATA）：DATA三态引脚用来向设备输 入、或输出数据。
所以测得被测空气的水蒸气分压力，及 干球温度即可求得绝对湿度。
• 2．相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与 同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。
Pn 100% Pb
Pn Pb.s A( w s ) B
湿度是表示空气中水蒸气的含量的物理量
湿度是表示空气中水蒸气的含量的物理量，常用绝对湿度、相对湿度、露点等表示。
所谓绝对湿度就是单位体积空气内所含水蒸气的质量，也就是指空气中水蒸气的密度。
一般用一立方米空气中所含水蒸气的克数表示，即为Ｈａ＝ｍＶ／Ｖ （６－１）式中，ｍＶ为待测空气中水蒸气质量，Ｖ为待测空气的总体积。
单位为ｇ／ｍ３。
相对湿度是表示空气中实际所含水蒸气的分压（Ｐｗ）和同温度下饱和水蒸气的分压（ＰＮ）的百分比，即ＨＴ＝（Ｐｗ／ＰＮ）Ｔ×１００％ＲＨ （６－２）通常，用ＲＨ％表示相对湿度。
当温度和压力变化时，因饱和水蒸气变化，所以气体中的水蒸气压即使相同，其相对湿度也发生变化。
日常生活中所说的空气湿度，实际上就是指相对湿度而言。
温度高的气体，含水蒸气越多。
若将其气体冷却，即使其中所含水蒸气量不变，相对湿度将逐渐增加，增到某一个温度时，相对湿度达１００％，呈饱和状态，再冷却时，蒸气的一部分凝聚生成露，把这个温度称为露点温度。
即空气在气压不变下为了使其所含水蒸气达饱和状态时所必须冷却到的温度称为露点温度。
气温和露点的差越小，表示空气越接近饱和。
湿度的测量方式有以下几种，即采用伸缩式湿度计、干湿球湿度计、露点计和阻抗式湿度计等。
伸缩式湿度计是利用毛发、纤维素等物质随湿度变化而伸缩的性质，以前多用于自动记录仪、空调的自动控制等，目前用于家庭设备的是把纤维素与约５０μｍ的金属箔粘合在一起，卷成螺旋状的传感器。
不需要进行温度补偿，但不能转换为电信号。
干湿球温度计是用于气象的湿度计，根据湿球的通风情况测量湿度，精度高。
把湿球的温度换算成湿度，采用微机进行处理，使其达到最佳状态。
这种湿球传感器已有各种类型，但缺点是要给湿球供水。
露点计用于电子冷却系统的冷却，还用于测量镜面结露的温度。
露点计也可以用来作为标准湿度的校正计，这与干湿球湿度计相同。
但装置复杂，为保证镜面结露温度，需要进行控制。
阻抗式湿度计是根据湿敏传感器的阻抗值变化而求得湿度的一种湿度计，由于能简单地转换为电信号，它是广泛采用的一种方法，本节主要介绍这类湿敏传感器及其应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
智能绝对湿度传感器
使用说明书
绝对湿度传感器性能达到了国内外一流水平，是目前湿度环境测试的最理想产品之一。
采用原装进口湿敏元件，配以先进的单片机电路和全量程温度补偿电路设计，保证了传感器在全量程输出具有线性好、精度高、稳定性能强、一致性好、使用寿命长、远距离传输不失真、响应速度快、抗干扰能力强等优点。
温度测量精度±0.3℃、湿度测量精度±2%RH，绝对湿度精度±0.5g。
本产品可以根据用户的需要增加温湿度的上下限报警功能（开关量输出）。
应用场合：
广泛应用于图书、档案馆、超市、生产车间、工业自动化、HVAC 暖通空调、医药化工、通讯机房、环境监测、洁净厂房、智能楼宇、电信基站本品可配套计算机系统和二次仪表，使用方便，连接简单。
一、性能参数
1、供电：电流型：DC24V
电压型、网络型：DC24V（12V～24VDC）
2、测量精度：温度±0.3℃（10℃～50℃，其它段不高于±1.5℃）；湿度±2%RH(10%RH～90%RH，其它段不高于±4%RH)；绝对湿度精度±0.5g（10℃～50℃范围内，其它段不高于±1g）
3、量程：
网络型：温度-40℃～125℃，湿度：0%RH～100%RH
电流（电压型）：温度在-40℃～125℃范围内用户自定，湿度：0%RH～100%RH。
4、输出值
网络型：全量程输出温度、湿度、和绝对湿度
电流（电压）型：在0～200g范围内用户自定
5、显示分辨率0.1
6、电路工作条件：-40℃～75℃，5%RH～95%RH（非结露）
7、探头工作条件：-40℃～125℃，0%RH～100%RH（非结露），螺纹安装或者法兰安装时，被测气体内的压力不超过2MPa;
8、液晶同步显示：温度/湿度
温度/露点/绝对湿度
9、负载：电压输出阻抗250Ω，电流输出阻抗≤500Ω
10、绝缘强度＞500MΩ
11、传感器漂移：湿度≤1%RH/y，温度≤0.1℃/y
12、测量重复性：湿度≤1%RH，温度≤0.1℃
13、安装方式：壁挂：葫芦孔挂装或螺丝固定墙面
分体两件套
14、产品尺寸：86*86*20
15、产品重量：一体化型的约300g
二、设置操作说明
1、按键功能
MOD键：模式选择（开机状态默认选择显示温湿度，T为温度、H 为湿度）
+ 键：数字增加；
+ 键：数字减少；
ENT 键：确认。
2、设置
2.1、按MOD键选择显示界面。
第一页为正常显示界面，T为温度显示，H为绝对湿度；
第二页绝对湿度量程设置，HOL 湿度测量起点值（最低0）、HOH湿度测量终点值（最高200）；
第三页温度上下限报警设置，TRL 温度下限报警、TRH 温度上限报警（开关量输出）；
第四页湿度上下限报警设置，HRL 温度下限报警、HRH 温度上限报警（开关量输出）；
第五页（HTL）湿度模拟输出零点校准（分别对应模拟输出的0V或者４ma）；
第六页（HTH）湿度模拟输出量程校准（分别对应模拟输出的５V、
10V或者20ma）；
2.2设置操作
１、进入不同的页面后，用MOD键选择需要修改参数（黑色光标停留位置），根据需要按+键或者-键增减相应参数，修改完成后按MOD 键进入下一页面。
２、所有参数修改完成后，重复按MOD键进入第一页面（温湿度显示页面）后，系统自动将修改后的参数写入单片机的存储器中并生效。
注意：如果修改的过程中传感器断电，则修改的参数不保存和生效，需要重新设置。
３、在对温湿度零点和量程校准时，需要配以高精度的电流（电压）检测设备，根据检测设备的显示值按+（-）键进行校准。
注意：本产品在出厂时已经根据客户的需要进行了量程设置和校准。
如需要修改，在保证电流（电压）检测设备精度的前提下谨慎操作，以避免给您的测量带来不确定性。
TEL:1 8 3 0 1 4 5 1 5 0 2 1 8 6 6 3 3 5 9 0 9 4 .。