最新湿敏电阻特性上课讲义

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。

1、半导体陶瓷湿敏元件

铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件是较常用的一种湿度传感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔体组成的多孔性半导体陶瓷。这种材料的表面电阻值能在很宽的范围内随湿度的增加而变小，即使在高湿条件下，对其进行多次反复的热清洗，性能仍不改变。该元件采用了MgCr 2O4-TiO2多孔陶瓷，电极材料二氧化钌通过丝网印制到陶瓷片的两面，在高温烧结下形成多孔性电极。在陶瓷片周围装置有电阻丝绕制的加热器，以450、1min对陶瓷表面进行热清洗。湿敏电阻的电阻-相对湿度特性曲线如图2.5.1所示。

图2.5.1 电阻-湿度特性曲线

图2.5.2是这种湿敏元件应用的一种测量电路。图中R为湿敏电阻，为温度补偿用热敏电阻。为了使检测湿度的灵敏度最大，可使R=。这时传感器的输出电压通过跟随器并经整流和滤波后，一方面送入比较器1与参考电压U1比较，其输出信号控制某一湿度；另一方面送到比较器2与参考电压U2比较，其输出信号控制加热电路，以便按一定时间加热清洗。

图2.5.2 湿敏电阻测量电路方框图

2、氯化锂湿敏电阻

图2.5.3是氯化锂湿敏电阻的结构图。它是在聚碳酸酯基片上制成一对梳状金电极，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化锂胶状溶液，其表面再涂上一层多孔性保护膜而成。氯化锂是潮解性盐，这种电解质溶液形成的薄膜能随着空气中水蒸汽的变化而吸湿或脱湿。感湿膜的电阻随空气相对湿度变化而变化，当空气中湿度增加时，感湿膜中盐的浓度降低。

图2.5.3 氯化锂湿敏电阻结构

图2.5.4是一种相对湿度计的电原理框图。测量探头由氯化锂湿敏电阻和热敏电阻

组成，并通过三线电缆接至电桥上。热敏电阻是作为温度补偿用，测量时先对指示装置的温度补偿进行适当修正，将电桥校正至零点，就可以从刻度盘上直接读出相对湿度值。电桥由分压电阻组成两个臂，另外，和或和组成另外两个臂。电桥由振荡器供给交流电压。电桥的输出经放大器放大后，通过整流电路送给电流表指示。

图2.5.4 相对湿度计原理图

3、有机高分子膜湿敏电阻

有机高分子膜湿敏电阻是在氧化铝等陶瓷基板上设置梳状型电极，然后在其表面涂以具有感湿性能，又有导电性能的高分子材料的薄膜，再涂复一层多孔质的高分子膜保护层。这种湿敏元件是利用水蒸汽附着于感湿薄膜上，电阻值与相对湿度相对应这一性质。由于使用了赢分子材料，所以适用于高温气体中湿牢的测量。图2.5.5是三氧化二铁-聚乙二醇高分子膜湿敏电阻的结构与特性。

图2.5.5 高分子膜湿敏电阻的结构与特性

3.1观测时段observation session

测站上开始接收卫星信号到停止接受，连续观测的时间间隔称为观测时段，简称时段。

3.2同步观测simultaneous observation

两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测。

3.3同步观测环simultaneous observation loop

三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

3.4独步观测环independent observation loop

由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。

3.5数据剔除率percentage of data rejection

同一时段中，删除的观测值个数于获得的观测值总数的比值。

3.6天线高antenna height

观测时接收机相位中心至测站中心标志面的高度。

3.7参考站Reference station

在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就成为参考站。

3.8流动站roving station

在参考站得一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。

3.9观测单元observation unit

快速静态测量定位时，参考站从开始至停止接收卫星信号连续观测的时间段。