完整word版湿度传感器原理
湿度传感器原理
湿度传感器原理湿度传感器是一种设备，可以测量湿度。
湿度是指某一空间中水汽的存在量，它可以用来反映空气中水汽含量的变化，从而指示大气以及室内环境中的湿度。
湿度传感器可以提供准确可靠的信息，可用于控制室温，电子设备（例如手机），蒸汽分配系统，净化器，健身设备等等。
湿度传感器的作用原理是什么呢？原理很简单，基本上可以分为三个步骤：测量、改变和传输。
先，湿度传感器可以使用电阻，电容或其他技术来直接或间接测量湿度和空气温度。
其次，湿度传感器可以将测量得到的结果转换成电信号，以此来表示空气中的湿度。
最后，湿度传感器可以将测量到的电信号传输到控制器，使得控制器可以控制湿度的变化。
目前市场上的湿度传感器主要有两种类型：热电湿度传感器和静电湿度传感器。
电湿度传感器是一种电子器件，可以将湿度的变化转换为电信号，以此来指示湿度的变化。
它的原理是：当湿度变化时，热电湿度传感器会产生受湿度变化影响的电流。
种电流可以被控制器检测，并根据其变化来控制湿度。
一种是静电湿度传感器，它将湿度改变转换为电势，以此来指示湿度的变化。
它的原理是：当湿度变化时，静电湿度传感器会产生静电能，这种能量也可以被控制器检测，并根据其变化来控制湿度。
湿度传感器的应用可以说是无所不在的，它不仅可以被用于控制室温和电子设备，还可以被用于空气净化器、工业过程控制中的排污系统、食品加工设备的卫生管理、移动设备的耐湿度测试等等。
此外，湿度传感器还可以用于监控绿化场所，以确保其地表湿度处于合适的范围。
总之，湿度传感器可以用于室内环境和工业应用，可以帮助人们精确控制湿度，确保人们的健康，保护电子设备和环境的安全。
度传感器的发展为我们的工业技术发展带来了重大的改进，未来会有更大的作用。
湿度传感器工作原理
湿度传感器工作原理湿度传感器是一种用于测量空气中湿度的传感器，它能够将湿度转化为电信号输出。
在工业生产、农业种植、气象监测等领域中，湿度传感器都扮演着重要的角色。
那么，湿度传感器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍湿度传感器的工作原理。
首先，湿度传感器的工作原理基于湿度对介质电性能的影响。
一般来说，湿度传感器采用的是电容式、电阻式或表面声波式等工作原理。
其中，电容式湿度传感器利用介质的介电常数随湿度变化的特性，通过测量介电常数的变化来间接测量湿度。
电阻式湿度传感器则是利用介质电阻随湿度变化的特性，通过测量电阻的变化来间接测量湿度。
而表面声波式湿度传感器则是利用声波在介质中传播速度随湿度变化的特性，通过测量声波传播速度的变化来间接测量湿度。
其次，湿度传感器的工作原理还与传感元件的特性和工作电路有关。
传感元件是湿度传感器的核心部件，它能够将湿度变化转化为电信号输出。
而工作电路则是用来放大、滤波、数字化和输出传感元件的信号。
通过合理设计传感元件和工作电路，可以提高湿度传感器的灵敏度、稳定性和可靠性。
最后，湿度传感器的工作原理还与温度补偿和校准有关。
由于温度对湿度传感器的测量精度有较大影响，因此需要进行温度补偿，以提高湿度传感器的测量精度。
同时，为了确保湿度传感器的测量准确性，还需要进行定期的校准。
总的来说，湿度传感器的工作原理是基于湿度对介质电性能的影响，通过传感元件和工作电路将湿度转化为电信号输出。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的湿度传感器，并注意温度补偿和校准，以确保湿度传感器的准确可靠。
通过以上的介绍，相信大家对湿度传感器的工作原理有了更深入的了解。
湿度传感器作为一种重要的传感器，在各个领域都有着广泛的应用前景，希望本文能够为大家对湿度传感器有所帮助。
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。
湿度传感器的原理及应用
湿度传感器的原理及应用湿度传感器的原理湿度传感器是一种测量空气中湿度的设备，它基于一些物理原理和传感器技术来实现湿度的测量。
下面是湿度传感器工作的基本原理：1.电容法：湿度传感器可以利用空气中水分对电容的影响来测量湿度。
当空气中的湿度增加时，水分会被吸附在传感器的电极上，导致电容的变化。
通过测量电容的变化，可以推算出当前的湿度。
2.电阻法：湿度传感器还可以利用基于电阻的原理来测量湿度。
湿度会影响传感器材料的电阻值，因此可以通过测量电阻的变化来推算湿度的变化。
这种方法通常使用一种特殊的塑料材料，称为湿度敏感材料，它会因湿度的变化而改变其电阻。
3.电化学法：某些湿度传感器使用电化学原理来测量湿度。
这些传感器通常包含一个用于测量湿度的湿度敏感电极和一个比较电极。
当湿度增加时，湿度敏感电极上的湿度敏感材料会发生化学反应，导致电极电势的变化。
通过测量电势的变化，可以计算湿度的值。
湿度传感器的应用湿度传感器在很多领域中都有广泛的应用，下面是一些常见的应用领域：1.气象观测：湿度传感器在气象观测中起着重要的作用。
通过测量空气中的湿度，气象学家可以推算出气象条件，例如空气中的水分含量和温度。
这有助于预测天气和了解地球的气候变化。
2.农业：湿度传感器在农业中也有很多应用。
例如，在种植水果和蔬菜的温室中，湿度传感器可以帮助农民监测温室内的湿度，以确保最适宜的生长环境。
此外，在农作物灌溉中，湿度传感器也可以用于控制灌溉的水量，确保农作物获得合适的湿度。
3.室内环境控制：湿度传感器在室内环境控制中扮演重要角色。
它可以被用于测量室内空气中的湿度，帮助调节加湿器和除湿器的工作。
这对于创造一个舒适的室内环境对人们的健康和舒适感来说非常重要。
4.工业控制：湿度传感器在工业控制中也有广泛的应用。
例如，在食品加工和制药过程中，湿度传感器可以用于测量环境湿度，以确保生产过程的稳定性和产品质量。
5.智能家居：随着智能家居技术的发展，湿度传感器在智能家居中也扮演着重要的角色。
湿度传感器原理
湿度传感器原理湿度，即指空气、土壤或其他物质内含水分的百分比，是生活中非常重要的一个环境参数。
由于湿度变化会直接影响机器的性能，对湿度进行测量和管理是制造质量产品的关键，因此有必要了解湿度传感器的原理及功能。
湿度传感器是一种能够精准测量气体中的湿度的传感器，它可以将电荷转换为温度和湿度的信号，传递到其他设备，从而实现温度和湿度监测。
它通常由两个部件组成：一个湿度传感器元件，以及一个电路板，电路板可以将湿度信号转换为电信号。
湿度传感器的运作原理是，当气温变化时，由于能量的变化，湿度传感器会产生一定的电量，这种电量是湿度传感器发出的电荷，其中又包含了湿度信号，湿度传感器将温度和湿度信号传递给电路板，电路板将电荷转换为温度和湿度数值信号，最终湿度信号可以通过湿度控制器和监控仪表来检测和监控湿度信号。
湿度传感器是湿度控制系统中重要的组成部分，传感器的精度非常重要，正确的湿度传感器能够准确测量湿度，并及时处理，以便进行有效的湿度控制。
根据环境的不同，湿度传感器的精度有所差异。
湿度传感器工作温度一般在 -40℃至+85℃之间，有些特殊的传感器可以达到-60℃至+125℃，外壳的材料也有很大差异，一般常见的有金属外壳、塑料壳、铝壳等。
湿度传感器不仅能够测量湿度，还可以测量其他气态特征，如空气中的气压、水汽压和温度。
因此，它也可以用来测量空气中的其他环境指标，如气压，气温，湿度，露点，湿度等，从而可以更好地控制室内空气质量，保持室内空气环境的健康。
湿度传感器是当今最流行的湿度测量仪器，它能够建立实时的湿度状态，并将其传送至用户所指定的设备上。
它不仅可以监测湿度，而且可以控制和调整环境湿度水平，包括空调、热源、湿度控制器等。
此外，湿度传感器还可以用来快速检测湿度变化，以确保空气质量，保障人们的健康。
湿度传感器具有精确性、可靠性和稳定性，由于其优良的性能，湿度传感器已被广泛应用于实验室、医院、工厂、学校等多种环境中，是室内湿度监测的重要设备。
湿度传感器原理及其应用
湿度传感器的原理及其应用随着时代的发展，科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门，越来越需要采用湿度传感器，对产品质量的要求越业越高，对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。
湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。
如何使用好湿度传感器，如何判断湿度传感器的性能，这对一般用户来讲，仍是一件较为复杂的技术问题。
一、湿度传感器的分类及感湿特点湿度传感器，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、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。
国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。
湿度传感器具有如下特点：1、精度和长期稳定性湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH，达不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和洁净的气体中测量的。
在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在1%RH水平的产品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。
2、湿度传感器的温度系数湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度系数一般0.2~0.8%RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又有差别。
温漂非线性，这需要在电路上加温度补偿式。
采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。
湿度传感器原理
湿度传感器原理湿度传感器是一种能够测量空气中相对湿度的电子设备。
它在许多应用中都具有重要的作用，比如气象观测、室内环境控制、农业生产等。
本文将介绍湿度传感器的工作原理，主要包括电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器两种类型。
一、电容式电容式湿度传感器利用材料在不同湿度下的介电常数变化来间接测量湿度。
其工作原理如下：1. 传感器结构：电容式湿度传感器通常由两个电极组成，它们之间隔着一层湿度敏感材料。
湿度敏感材料具有高吸湿性，当空气的湿度改变时，材料吸湿或释放湿气，导致介电常数发生变化。
2. 电容测量：电容是储存电荷的能力，传感器两个电极之间的电容与湿度敏感材料的介电常数成正比。
当湿度增加时，湿度敏感材料吸湿，介电常数增加，电容也随之增大。
通过测量电容的变化，即可获得空气中的相对湿度值。
3. 温度补偿：不同温度下，电容式湿度传感器的读数会受到温度影响，因此需要进行温度补偿。
通常会添加温度传感器，以获得温度值，然后根据温度值对湿度进行修正，提高测量准确度。
二、电阻式电阻式湿度传感器基于材料在不同湿度下的电阻变化来测量湿度。
其工作原理如下：1. 传感器结构：电阻式湿度传感器由湿度敏感材料和电极组成，材料通常是一种半导体材料，如硅、聚合物等。
湿度敏感材料的电阻随湿度的变化而变化。
2. 电阻测量：传感器电极两端加上一个恒定的电流，通过测量电阻的变化，可以得到湿度的值。
当湿度增加时，湿度敏感材料吸湿，电子在材料上的迁移变慢，导致电阻增加。
3. 温度补偿：电阻式湿度传感器也会受到温度的影响，因此需要进行温度补偿。
可以通过添加温度传感器并结合电阻和湿度之间的特定关系，对湿度进行修正。
总结：电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器是目前应用较广泛的两种湿度传感器。
电容式湿度传感器通过测量介电常数的变化来间接测量湿度，而电阻式湿度传感器则通过测量电阻值的变化来直接测量湿度。
两种传感器都需要进行温度补偿，以提高测量的准确性。
在选择湿度传感器时，需根据具体应用需求和成本效益来进行选择，以确保传感器能够满足实际使用的精度和可靠性要求。
湿度传感器原理
湿度传感器原理
湿度传感器是一种用于测量和检测空气湿度的器件。
它的工作原理是利用传感器材料的物理或化学特性，对外界空气湿度变化作出反应，以达到测量空气湿度的目的。
湿度传感器的主要原理是基于物理属性变化来测量湿度，常见的物理属性有热电效应、热释电效应、压电效应、电容效应和传导效应。
在物理属性变化原理中，不同的湿度传感器使用物理属性变化方式也有本质的区别，其中，以电容式湿度传感器和金属氧化物式湿度传感器为主，是实现湿度测量的常用传感器。
电容式湿度传感器的工作原理是将传感器电容和空气湿度紧密
联系起来，湿度高时电容值变大，湿度低时电容值变小，电容值变化会影响探头电路传感器输出的电压信号值，从而实现对湿度的测量。
电容式湿度传感器的优点是精度高，质量轻，价格低廉，但因为它的灵敏度低，当湿度较低时，测量精度较低，而且受温度影响较大。
金属氧化物式湿度传感器的原理是利用金属氧化物的特殊性质
来实现湿度的测量。
金属氧化物湿度传感器是将传感器接在金属氧化物片上，当空气湿度改变时，金属氧化物片上的氧化还原电位也会改变，从而使传感器输出的电压信号值发生改变，从而达到测量湿度的目的。
金属氧化物式湿度传感器的优点是灵敏度高，价格低，但它的精度较低，而且受温度影响也较大。
另外，还有一些其他的传感器原理也可以用来测量湿度，包括热敏电阻、水分检测仪和红外传感器等，它们在特定条件下也可以被用
来测量湿度。
总之，湿度传感器的工作原理可以分为物理属性变化和其他传感器原理两类，其中物理属性变化中最常见的就是电容式湿度传感器和金属氧化物式湿度传感器，而其他传感器原理中常见的就是采用热敏电阻、水分检测仪和红外传感器等来测量湿度。
湿度传感器工作原理
湿度传感器工作原理
湿度传感器是一种用于测量环境湿度的设备。
它基于湿度对电气信号产生的影响原理进行工作。
湿度传感器通常由传感元件和信号处理电路组成。
传感元件通常采用湿度敏感材料，如聚合物、陶瓷或金属氧化物等。
这些材料具有特殊的电性质，当环境中的湿度变化时，会导致传感元件表面吸附或释放水分，从而改变其电阻或电容等电性参数。
信号处理电路是用于测量传感元件电性参数变化的电路。
一般包括稳压电源、模拟信号放大器、电压/电流转换电路以及微
处理器等部分。
稳压电源提供传感元件所需的稳定工作电压，模拟信号放大器对传感元件输出的微弱电信号进行放大，电压/电流转换电路将模拟信号转换为数字信号，微处理器对数字
信号进行分析和处理，并输出湿度值。
在实际使用中，湿度传感器可以通过与其他传感器（如温度传感器）的联合测量来提高测量精度。
通过测量湿度，可以对环境进行监测和控制，广泛应用于气象监测、农业、工业自动化、室内环境调控等领域。
湿度传感器的原理及应用论文范文
湿度传感器的原理及应用论文范文一、引言湿度传感器是一种常见的电子传感器，用于测量空气中的湿度水分含量。
它广泛应用于气象、工业、农业等领域，在各个领域都发挥着重要的作用。
本文将介绍湿度传感器的原理以及在不同领域的应用。
二、湿度传感器的原理湿度传感器的原理基于物质吸湿性能的变化。
常见的湿度传感器有电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器两种类型。
2.1 电阻式湿度传感器原理电阻式湿度传感器使用一种湿度敏感材料作为电阻元件，该材料的电阻随湿度变化而变化。
当湿度增加时，湿度敏感材料吸湿膨胀，导致电阻增加；当湿度减少时，湿度敏感材料脱湿收缩，导致电阻减少。
通过测量电阻的变化，可以间接测量湿度的变化。
2.2 电容式湿度传感器原理电容式湿度传感器通过测量电容的变化来间接测量湿度。
传感器由两个电极和一个吸湿材料组成，当空气中的湿度变化时，吸湿材料的含水量发生变化，导致电极之间的电容值发生变化。
传感器测量电容的变化，并转换为相应的湿度值。
三、湿度传感器的应用领域湿度传感器在许多领域中具有广泛的应用。
3.1 气象领域湿度是气象学中一个重要的参数，对天气的变化和气候的研究起着至关重要的作用。
气象领域常用湿度传感器来测量大气中的湿度水分含量，从而预测天气变化、制定农业灌溉计划等。
3.2 工业领域在工业领域中，湿度传感器常用于检测生产环境中的湿度水分含量。
例如，在食品加工过程中，湿度传感器可以帮助控制空气湿度，确保产品的质量和安全性。
在纺织品和木材行业中，湿度传感器可以帮助控制材料的干燥程度，防止发霉和变形。
3.3 农业领域农业领域对于湿度的要求较高，湿度传感器被广泛用于农业自动化系统中。
例如，在温室种植中，湿度传感器可以监测温室内的湿度水分含量，调节温室的通风和灌溉系统，提供适宜的生长条件。
在农田灌溉中，湿度传感器可以测量土壤湿度，帮助合理使用水资源和制定灌溉计划。
3.4 生活领域在生活领域，湿度传感器也有很多应用。
例如，智能家居系统中的湿度传感器可以监测室内湿度，根据湿度的变化调节室内空调系统，提供舒适的生活环境。
湿度传感器原理
湿度传感器原理湿度传感器是一种用于测量空气中湿度的传感器，它可以将湿度的变化转化为电信号输出，从而实现对湿度的监测和控制。
湿度传感器的原理主要基于湿度对介质电学性质的影响，下面我们将详细介绍湿度传感器的原理。
首先，湿度传感器通常采用的原理之一是电容式原理。
在电容式湿度传感器中，传感器的介质层会吸收或释放水分，导致介质的电容发生变化。
当介质吸收水分时，电容增加；反之，电容减小。
通过测量电容的变化，就可以得到当前的湿度值。
这种原理的优点是响应速度快、精度高，但在极端条件下可能会受到干扰。
另一种常见的原理是电阻式原理。
电阻式湿度传感器利用介质吸湿后电阻值的变化来测量湿度。
当介质吸收水分时，电阻值减小；反之，电阻值增大。
通过测量电阻值的变化，就可以得到当前的湿度值。
这种原理的优点是结构简单、成本低，但响应速度相对较慢。
此外，还有一种原理是表面声波式原理。
表面声波湿度传感器利用介质吸湿后声波传播速度的变化来测量湿度。
当介质吸收水分时，声波传播速度减小；反之，声波传播速度增大。
通过测量声波传播速度的变化，就可以得到当前的湿度值。
这种原理的优点是精度高、稳定性好，但制造工艺复杂、成本较高。
总的来说，不同类型的湿度传感器在原理上存在一定的差异，但它们都是利用介质吸湿后电学性质的变化来实现湿度的测量。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求和环境条件选择合适的湿度传感器类型，以确保测量的准确性和稳定性。
除了原理的选择外，湿度传感器的性能也受到传感器本身的质量、环境条件、校准等因素的影响。
因此，在使用湿度传感器时，我们需要注意传感器的安装位置、维护保养以及定期校准，以确保传感器的准确性和可靠性。
综上所述，湿度传感器是一种利用介质电学性质变化来测量湿度的传感器，其原理主要包括电容式原理、电阻式原理和表面声波式原理。
在选择和使用湿度传感器时，我们需要根据具体情况进行合理的选择和管理，以确保传感器的性能和稳定性。
希望本文能够对湿度传感器的原理有所帮助。
湿度传感器原理
湿度传感器原理
湿度传感器基于电容或电阻原理来测量空气中的湿度。
其中，电容湿度传感器利用空气中水汽对电容器的介电常数的影响来测量湿度；电阻湿度传感器则利用空气中的湿度改变其电阻值来进行湿度测量。
在电容湿度传感器中，传感器通常由两个电极构成，两个电极之间有一个电介质。
当空气中的湿度发生变化时，水蒸汽会吸附在电介质上，从而改变电介质的介电常数。
介电常数与湿度之间存在一定的关系，通过测量电容器的电容值变化，就可以推算出空气的湿度。
而在电阻湿度传感器中，传感器通常由一个感湿元件以及一个与之并联的电阻构成。
感湿元件通常是由可导电的材料制成，当空气中的湿度发生变化时，感湿元件会吸附或释放水汽，从而改变其电阻值。
通过测量电阻值的变化，就可以推算出空气的湿度。
无论是电容湿度传感器还是电阻湿度传感器，都需要通过电路和相关算法进行信号处理和转换，将感知到的湿度转换成数字或模拟信号输出，供其他系统或设备使用。
这样就可以方便地进行湿度的监测和控制，例如在气象、农业、工业等领域中的应用。
湿度传感器的原理
湿度传感器的原理湿度传感器是一种用于测量空气中湿度的电子设备，它能够将湿度转化为电信号输出，从而实现对空气湿度的监测和控制。
那么，湿度传感器的原理是怎样的呢？接下来，我们将深入探讨湿度传感器的工作原理。
首先，湿度传感器的工作原理基于介电常数和电容的变化。
在空气中，水分子会影响空气的介电常数，而介电常数的变化会导致传感器电容的变化。
因此，通过测量电容的变化，就可以得知空气中的湿度情况。
其次，湿度传感器采用了一种湿度敏感材料，这种材料能够吸收或释放水分子，从而导致材料的电学性质发生变化。
当湿度传感器暴露在空气中时，湿度敏感材料会吸收或释放水分子，使得材料的电学性质发生变化，从而实现对湿度的测量。
此外，湿度传感器还利用了电阻式测量原理。
在电阻式湿度传感器中，传感器的电阻会随着空气中水分含量的变化而发生变化。
通过测量电阻的变化，就可以得知空气中的湿度情况。
总的来说，湿度传感器的原理是基于介电常数和电容的变化、湿度敏感材料的特性以及电阻的变化来实现的。
通过测量这些参数的变化，就可以准确地获取空气中的湿度情况。
在实际应用中，湿度传感器广泛用于各种领域，如气象观测、农业生产、工业生产等。
它能够帮助人们及时了解空气中的湿度情况，从而采取相应的措施，保障生产和生活的顺利进行。
在选择湿度传感器时，需要根据具体的应用需求来确定传感器的类型和性能指标。
不同的传感器类型和性能指标会影响传感器的测量精度、响应速度和稳定性，因此需要根据实际情况进行选择。
总之，湿度传感器是一种利用介电常数和电容的变化、湿度敏感材料的特性以及电阻的变化来实现对空气湿度测量的电子设备。
它在各个领域都有着重要的应用价值，能够为人们的生产和生活带来便利和保障。
希望本文能够对湿度传感器的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
湿度传感器的工作原理
湿度传感器的工作原理湿度传感器是一种用于测量空气中湿度的设备，它可以将湿度转化为电信号输出，从而实现湿度的监测和控制。
那么，湿度传感器的工作原理是怎样的呢？接下来，我们将详细介绍湿度传感器的工作原理。
首先，湿度传感器通常是由感湿元件和信号处理电路两部分组成。
感湿元件是湿度传感器的核心部件，它的作用是根据周围环境的湿度变化，改变自身的电学性能。
常见的感湿元件有电容式感湿元件、电阻式感湿元件和电介质感湿元件等。
其中，电容式感湿元件是应用最为广泛的一种，它利用介质的相对介电常数随湿度变化而变化的特性，通过测量电容的变化来实现湿度的测量。
其次，信号处理电路是湿度传感器的另一个重要组成部分，它的作用是将感湿元件输出的信号进行放大、滤波和线性化处理，最终转化为标准的电信号输出。
信号处理电路的设计对传感器的精度和稳定性有着重要影响，一般包括放大电路、滤波电路和AD转换电路等。
通过信号处理电路的处理，湿度传感器可以输出与环境湿度成线性关系的电压或电流信号，方便后续的数据处理和控制。
最后，湿度传感器的工作原理可以总结为，感湿元件受环境湿度变化的影响，改变自身的电学性能，输出相应的电信号；信号处理电路对感湿元件输出的信号进行放大、滤波和线性化处理，最终转化为标准的电信号输出。
通过这样的工作原理，湿度传感器可以准确地测量环境中的湿度，并将湿度信息转化为电信号输出，为各种湿度控制系统提供准确的数据支持。
总结一下，湿度传感器的工作原理主要包括感湿元件和信号处理电路两部分，感湿元件受湿度变化影响，改变自身的电学性能，信号处理电路对感湿元件输出的信号进行处理，最终实现湿度的准确测量和输出。
希望通过本文的介绍，您对湿度传感器的工作原理有了更清晰的了解。
湿度传感器原理
湿度传感器原理
湿度传感器是一种重要的环境监测器，用于测量空气中的湿度，它可以反映空气湿度的瞬时变化情况，也可以传递气候变化信息，帮助掌握环境湿度情况，保障人们的健康。
湿度传感器一般分为三类，即电容式传感器、压敏电阻传感器和热敏元件传感器，它们的工作原理都很有趣，本文主要介绍电容式传感器的工作原理。
电容式传感器主要由两个电容元件组成，通常有一个被称为湿电容的容器，另一个被称为干电容的基准容器，它们之间的差分电容C，可以表示为：C=C1-C2，其中C1和C2分别是湿电容和干电容。
当空气中的湿度变化时，湿电容容量C1会随之变化，而干电容C2容量基本不变，从而使差分电容C发生变化。
当湿度升高时，湿电容容量增加，差分电容C减小，相反当湿度降低时，湿电容容量减小，差分电容C增大。
我们可以用一个电路来测量电容变化，并将变化信号读取出来，从而获得空气湿度的测量值。
电容式湿度传感器的优势在于精度高，可以精确的测量空气中的湿度，而且在温度变化范围较大时，也不会受到负面影响。
但电容式湿度传感器的缺点也不可忽视，它的探头固定点的湿度变化慢，因为它的探头处于静态状态，因此测量可能会存在延时。
这也是它不适用于测量快速变化的环境因素的原因之一。
湿度传感器在各种应用中都起着至关重要的作用。
它们可以被用来监测家庭环境、工业生产环境和植物土壤湿度，可以控制物料的湿度，以防止过度湿润的状态，也可以用于微电子制造和精密设备制造，
以降低工作环境的湿度。
总之，电容式湿度传感器是一种高精度的湿度传感器，它可以及时检测空气中的湿度变化，并及时作出反应，为掌控环境湿度，保护人们的健康提供了重要的帮助。
湿度传感器的工作原理
湿度传感器的工作原理
湿度传感器是一种用于监测周围空气中的湿度水分含量的装置。
它的工作原理通常基于测量空气中水分对某种物质（例如电容、电阻或压电材料）的影响。
其中，基于电容的湿度传感器利用含水量对电容值的影响来测量湿度。
它由两个导电片或电极构成，电极之间充满了一种吸水性的介质。
当湿度增加时，空气中的水分会被介质吸收，导致介质中的水分含量增加，进而提高了两个电极之间的电容值。
通过测量电容值的变化，就可以得到当前的湿度水分的含量。
另一种常见的湿度传感器是基于电阻的工作原理。
该类型的传感器通常包括导电性物质制成的湿度敏感元件（例如聚合物或金属氧化物），当湿度增加时，水分会进入物质中，改变物质的电阻值。
通过测量物质电阻值的变化，就可以获得湿度的信息。
此外，还有一种基于压电效应的湿度传感器，通过材料的压电特性来测量湿度。
当湿度改变时，湿度传感器上的压电材料会发生微小的形变或振动，通过测量这种形变或振动的参数变化，就可以推断出湿度水分的含量。
综上所述，湿度传感器的工作原理可以基于电容、电阻或压电效应等物理特性来测量空气中的湿度水分含量，从而提供准确的湿度监测与测量。
湿度传感器原理
湿度传感器原理湿度传感器是一种能够测量空气中湿度水分含量的设备。
它广泛应用于气象观测、工业制造、建筑物管理等领域，为人们提供了重要的数据参考。
本文将介绍湿度传感器的原理和工作方式。
一、湿度传感器的原理湿度传感器的原理基于湿度对材料电学或物理性质的敏感性。
最常见的湿度传感器基于两种不同的原理：电容式和电阻式。
1. 电容式电容式湿度传感器利用湿度对介质电容的影响来测量湿度。
在一个充满湿度的环境中，一层感应电极会吸收湿气，从而改变传感器内部的介电常数。
当感应电极上的介电常数发生变化时，传感器的电容值也会相应改变。
通过测量电容的变化，可以得知环境的湿度水分含量。
2. 电阻式电阻式湿度传感器主要基于湿敏电阻的特性来测量湿度。
湿敏电阻是一种能够在湿润环境下改变电阻值的材料。
当湿气与湿敏电阻接触时，湿气会渗入材料中并引起电阻变化。
通过测量电阻的变化程度，就能够得出环境的湿度水分含量。
二、湿度传感器的工作方式湿度传感器的工作方式主要分为两种类型：相对湿度传感器和绝对湿度传感器。
1. 相对湿度传感器相对湿度传感器可以测量空气中的相对湿度。
它通过将湿度传感器与温度传感器相结合，根据空气中水分含量与温度的关系，计算出相对湿度的数值。
这种传感器常用于室内环境监测、气象观测等领域。
2. 绝对湿度传感器绝对湿度传感器可以测量空气中的绝对湿度，即单位体积空气中所含水分的质量。
绝对湿度传感器通常通过化学吸附物或者薄膜传感器的方式，测量空气中水分含量的绝对值。
这种传感器常用于工业制造、冷链物流等领域，对湿度控制要求较高。
三、湿度传感器的应用湿度传感器广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：1. 气象观测：湿度传感器是气象观测中不可或缺的设备，用于测量空气中的湿度水分含量，为天气预报和气候研究提供重要数据。
2. 工业制造：湿度传感器在工业制造过程中被广泛应用，例如在纺织、食品加工、涂装等行业中，控制湿度可以影响产品质量和生产效率。
湿度传感器课件（可编辑）
湿度传感器课件α粒子带正电荷由两粒带正电荷的质子和两粒中性的中子组成相等于一个氦原子核由于带正电荷它会受电磁场影响在自然界内大部份的重元素原子序数为82或以上都会在衰变时释放它例如铀和镭由于α粒子的体积比较大又带两个正电荷很容易就可以电离其他物质因此它的能量亦散失得较快穿透能力在众多电离辐射中是最弱的人类的皮肤或一张纸已能隔阻α粒子不过如果人类吸入或进食具有α粒子放射性的物质譬如吸入了辐射烟羽α粒子就能直接破坏内脏细胞它的穿透能力虽然弱但由于它的电离能力很强它对生物所造成的危害并不下于其他辐射β粒子是高速的电子由于带负电荷会受电磁场影响它的体积比α粒子细得多穿透能力则比α粒子强需要一块几毫米厚的铝片才可以阻挡它很多放射性物质都会在衰变时放出β粒子放射性元素的半衰期长短差别很大短的远小于一秒长的可达数万年利用物质吸收水分子而导电率发生变化检测湿度潮解指的是物质在空气中吸收水分使得表面逐渐变得潮湿滑润最后物质就会从固体变为该物质的溶液反映湿度传感器温度特性的一个比较直观实用的物理量氯化锂湿敏电阻即电解质湿敏电阻利用物质吸收水分子而导电率发生变化检测湿度在氯化锂LiCl溶液中Li和Cl以正负离子的形式存在锂离子Li对水分子的吸收力强离子水合成度高溶液中的离子导能力与溶液浓度成正比溶液浓度增加导电率上升当溶液置于一定湿度场中若环境RH上升溶液吸收水分子使浓度下降电阻率ρ上升反之RH下降溶液吸收水分子使浓度上升电阻率ρ下降通过测量溶液电阻R值实现对湿度测量负湿敏特性半导体瓷湿敏电阻电阻随湿度增加而下降由于水分子中氢原子具有很强的正电场当水分子在半导体瓷表面吸附时可能从半导体瓷表面俘获电子使半导体表面带负电相当表面电势变负电阻率随湿度增加而下降 7电压特性加直流电会引起感湿体内水分子的电解使电导率随时间的增加而下降用湿度传感器测量湿度时不能用直流电压采用交流电压右图表示湿度传感器的电阻与外加交流电压之间的关系测试电压小于5V时电压对阻湿特性没有影响交流电压大于15V时由于产生焦耳热对湿度传感器的阻湿特性产生了较大影响因而一般湿度传感的使用电压都小于10V Lg R Ω 0 1 2 3 4 5 6 5 7 8 4 20℃ 100Hz 11 RH 33 RH 75 RH 100 RH UV 电阻－频率特性 20℃ 5V 11 RH 33 RH 100 RH Lg f Hz 0 1 2 3 4 5 6 5 7 8 4 75 RH Lg R Ω 8频率特性湿度传感器的阻值与外加电压频率的关系在高湿时频率对阻值的影响很小当低湿高频时随着频率的增加阻值下降对这种湿度传感器当电压频率小于103Hz时阻值不随使用频率而变化所以使用频率的上限为103Hz 湿度传感器的使用频率上限由实验确定直流电压会引起水分子的电解因此测试电压频率也不能太低三电解质湿度传感器电解质是以离子形式导电的物质分为固体电解质和液体电解质若物质溶于水中在极性水分子作用下能全部或部分地离解为自由移动的正负离子称为液体电解质电解质溶液的电导率与溶液的浓度有关而溶液的浓度在一定的温度下又是环境相对湿度的函数氯化锂湿度传感器的结构 A B B 钯丝 A 涂有聚苯乙烯薄膜的圆筒电解质氯化锂湿度传感器最为典型 0 30 60 90 001 01 1 10 R108Ω相对湿度①②③④⑤④ 10 LiCl ⑤ 22LiCl ③ 05 LiCl ② 025 LiCl ① PVAC 氯化锂湿度传感器的阻湿特性组合式氯化锂的阻湿特性 0 30 60 90 001 01 1 10 相对湿度 R108Ω把不同感湿范围的单片湿度传感器组合起来可制成相对湿度工作量程为20％～90％RH的湿度传感器四陶瓷湿度传感器利用半导体陶瓷材料制成优点测湿范围宽可实现全湿范围内的湿度测量工作温度高常温型工作温度在150℃以下高温型工作温度可达800℃响应时间较短精度高抗污染能力强工艺简单成本低典型产品是烧结型陶瓷湿敏元件是MgCr2O4－TiO2此外还有TiO2-V2O5ZnO－Li2O－V2O5ZnCr2O4ZrO2－MgOFe3O4Ta2O5等这类湿度传感器的感湿特征量大多数为电阻除Fe3O4外都为负特性湿度传感器即随着环境相对湿度的增加阻值下降也有少数陶瓷湿度传感器它的感湿特性量为电容 1结构感湿体是MgCr2O4-TiO2系多孔陶瓷陶瓷的气孔大部分为粒间气孔气孔直径随TiO2添加量的增加而增大粒间气孔与颗粒大小无关相当于一种开口毛细管容易吸附水分材料的主晶相是MgCr2O4相此外还有TiO2相等感湿体是一个多晶多相的混合物陶瓷湿敏元件结构图护圈电极感湿陶瓷氧化钌电极加热器基板电极引线 2主要特性与性能 1电阻一湿度特性 MgCr2O4－TiO2陶瓷湿度传感器的电阻一湿度特性随着相对湿度的增加电阻值急骤下降基本按指数规律下降在单对数的坐标中电阻湿度特性近似呈线性关系当相对湿度由0变为100％RH时阻值从108Ω下降到104Ω即变化了四个数量级 20 40 60 80 100 103 104 105 106 107 108相对湿度 RΩ 2电阻温度特性在不同的温度环境下测量陶瓷湿度传感器的电阻湿度特性从图可见从20℃到80℃各条曲线的变化规律基本一致具有负温度系数感湿负温度系数为–038％RH／℃如果要求精确的湿度测量需要对湿度传感器进行温度补偿 20 40 60 80 100 103 104 105 106 107 108 相对湿度 20℃40℃ 60℃ 80℃ RΩ MgCr2O4-TiO2系湿度传感器的电阻温度特性MgCr2O4-TiO2系湿度传感器的时间响应特性 20 40 60 80 100 0 10 20 30 94RH 50RH 1RH 50RH t s RH 3响应时间响应时间特性如图根据响应时间的规定从图中可知响应时间小于10s 4稳定性制成的MgCr2O4-TiO2陶瓷类湿度传感器需要实验高温负荷实验大气中温度150℃交流电压5V时间104h 高温高湿负荷试验湿度大于95％RH温度60℃交流电压5V时间104h 常温常湿试验[湿度 10～90 ％RH温度–10℃～＋40℃ ] 油气循环试验油蒸气加热清洗循环25万次交流电压5V经过以上各种试验大多数陶瓷湿度传感器仍能可靠地工作说明稳定性比较好五高分子湿度传感器有机高分子材料制成的湿度传感器主要是利用其吸湿性与胀缩性电容式湿度传感器高分子电介质吸湿后介电常数明显改变电阻式湿度传感器高分子电解质吸湿后电阻明显变化利用胀缩性高分子如树脂材料和导电粒子在吸湿之后的开关特性制成结露传感器一电容式湿度传感器1结构高分子薄膜电介质电容式湿度传感器的基本结构高分子薄膜上部电极下部电极 2感湿机理与性能电容式高分子湿度传感器其上部多孔质的金电极可使水分子透过水的介电系数比较大室温时约为79感湿高分子材料的介电常数并不大当水分子被高分子薄膜吸附时介电常数发生变化随着环境湿度的提高高分子薄膜吸附的水分子增多因而湿度传感器的电容量增加根据电容的变化测得相对湿度 2响应特性高分子薄膜可以做得极薄响应时都很短一般都小于5s有的响应时间仅为1s 3电容一温度特性感湿特性受温度影响非常小在5℃～50℃范围内电容温度系数约为006％RH℃相对湿度 0 50 100 200 250 300 350 电容湿度特性 CpF f 15MHZ 1电容湿度特性电容随着环境温度的增加而增加基本上呈线性关系当测试频率为l5MHz 左右时其输出特性有良好的线性度对其它测试频率如1kHz10kHz尽管传感器的电容量变化很大但线性度欠佳可外接转换电路使电容湿度特性趋于理想直线二电阻式高分子膜湿度传感器 1结构聚苯乙烯磺酸锂湿度传感器的结构引线端感湿膜聚苯乙烯磺酸锂湿度传感器的结构梳状电极基片 2主要特性 1电阻湿度特性当环境湿度变化时传感器在吸湿和脱湿两种情况的感湿特性曲线如图在整个湿度范围内传感器均有感湿特性其阻值与相对湿度的关系在单对数坐标纸上近似为一直线吸湿和脱湿时湿度指示的最大误差值为 3～4 ％RH 1K 30 40 50 60 70 80 90 吸湿 10K 100K 1M 10M 相对湿度 R Ω脱湿Δ±3RH 电阻湿度特性 2温度特性聚苯乙烯磺酸锂的电导率随温度的变化较为明显具有负温度系数在 0～55 ℃时温度系数为–06％～–10％ RH℃ 0 40 20 104 60 80 100 50℃ 10 102 103 聚苯乙烯磺酸锂湿度传感器的湿度特性 25℃ 40℃ RΩ相对湿度 3其它特性聚苯乙烯磺酸锂湿度传感器的升湿响应时间比较长降湿响应时间比较短响应时间在一分钟之内有良好的稳定性存储一年后测量误差不超过2％RH可以满足器件稳定性的要求缺点含有机溶液气体的环境下测湿时器件易损坏不能用于80℃以上的高温六湿度传感器的测量电路一检测电路的选择 1电源选择电阻式湿度传感器必须使用交流电源否则性能会劣化甚至失效电解质湿度传感器的电导是靠离子的移动实现的在直流电源作用下正负离子必然向电源两极运动产生电解作用使感湿层变薄甚至被破坏在交流电源作用下正负离子往返运动不会产生电解作用感湿膜不会被破坏交流电源的频率选择在不产生正负离子定向积累情况下尽可能低一些在高频情况下测试引线的容抗明显下降会把湿敏电阻短路另外湿敏膜在高频下也会产生集肤效应阻值发生变化影响到测湿灵敏度和准确性 2．温度补偿湿度传感器具有正或负的温度系数其温度系数大小不一工作温区有宽有窄所以要考虑温度补偿问题对于半导体陶瓷传感器其电阻与温度的的关系一般为指数函数关系通常其温度关系属于NTC型即 H相对湿度 T绝对温度R0在T 0℃相对湿度H 0时的阻值 A湿度常数B温度常数温度系数＝湿度系数＝湿度温度系数＝若传感器的湿度温度系数为007％RH℃工作温度差为30℃测量误差为021％RH℃则不必考虑温度补偿若湿度温度系数为04％RH℃则引起12％RH℃的误差必须进行温度补偿 3．线性化湿度传感器的感湿特征量与相对湿度之间的关系不是线性的给湿度的测量控制和补偿带来了困难需要通过一种变换使感湿特征量与相对湿度之间的关系线性化下图为湿度传感器测量电路原理框图 A2 A1 A3 A4 A5 A6 _ _ 湿敏元件 R1 R2 R3 R4 R5 R6 RT USC C1 C2 C3 W 湿度传感器测量电路原理框图 D1 振荡器放大电路传感器驱动电路整流电路对数温补电路二典型电路电阻式湿度传感器其测量电路主要有两种形式 1．电桥电路振荡器对电路提供交流电源电桥的一臂为湿度传感器湿度变化使湿度传感器的阻值发生变化电桥失去平衡产生信号输出放大器可把不平衡信号加以放大整流器将交流信号变成直流信号由直流毫安表显示振荡器和放大器都由9V直流电源供给电桥法适合于氯化锂湿度传感器振荡器电桥放大器桥式整流电表指示直流电源9V 湿度传感器电桥测湿电路框图 100kΩ传感器湿度 3AX3 ╳ 2 10kΩ 100kΩ╳6 3DG6 2kΩ 2kΩ 22kΩ 9V 10μF 10μF 20μF 10μF 20μF 3kΩ╳2 U 10μF 51kΩ 51kΩ 100mA 便携式湿度计的实际电路 2．欧姆定律电路电路用于可承受较大电流的陶瓷湿度传感器由于测湿电路可以获得较强信号故可以省去电桥和放大器用市电作为电源降压变压器降压欧姆定律电路220V 22kΩ 51kΩ 3V 2AP9╳4 输入 Rd 插口 005μF╳2 3．带温度补偿的湿度测量电路在实际应用中需要同时考虑对湿度传感器进行线性处理和温度补偿常常采用运算放大器构成湿度测量电路下图为湿度测量电路中Rt是热敏电阻器 20kΩB 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％ RH15℃～35℃范围内输出电压表示的湿度误差不超过3％RH _ _ 1V 120HZ 51kΩ 91kΩ 22kΩ91kΩ RH 12V -12V D 20μF 47kΩ 100kΩ 100kΩ 330kΩ UOUT -VS Rt A2 A1 释义与简介声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测定位和通信的电子设备是水声学中应用最广泛最重要的一种装置它是SONAR 一词的义音两顾的译称旧译为声纳SONAR是Sound Navigationand Ranging声音导航测距的缩写声呐技术至今已有100年历史它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置主要用来侦测冰山这种技术到第一次世界大战时被应用到战场上用来侦测潜藏在水底的潜水艇目前声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术用于对水下目标进行探测分类定位和跟踪进行水下通信和导航保障舰艇反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用此外声呐技术还广泛用于鱼雷制导水雷引信以及鱼群探测海洋石油勘探船舶导航水下作业水文测量和海底地质地貌的勘测等和许多科学技术的发展一样社会的需要和科技的进步促进了声呐技术的发展工作的原理声波是观察和测量的重要手段有趣的是英文sound一词作为名词是声的意思作为动词就有探测的意思可见声与探测关系之紧密在水中进行观察和测量具有得天独厚条件的只有声波这是由于其他探测手段的作用距离都很短光在水中的穿透能力很有限即使在最清澈的海水中人们也只能看到十几米到几十米内的物体电磁波在水中也衰减太快而且波长越短损失越大即使用大功率的低频电磁波也只能传播几十米然而声波在水中传播的衰减就小得多在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹在两万公里外还可以收到信号低频的声波还可以穿透海底几千米的地层并且得到地层中的信息在水中进行测量和观察至今还没有发现比声波更有效的手段结构与分类声呐装置一般由基阵电子机柜和辅助设备三部分组成基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成其外形通常为球形柱形平板形或线列行有接收基阵发射机阵或收发合一基阵之分电子机柜一般有发射接收显示和控制等分系统辅助设备包括电源设备连接电缆水下接线箱和增音机与声呐基阵的传动控制相配套的升降回转俯仰收放拖曳吊放投放等装置以及声呐导流罩等换能器是声呐中的重要器件它是声能与其它形式的能如机械能电能磁能等相互转换的装置它有两个用途一是在水下发射声波称为发射换能器相当于空气中的扬声器二是在水下接收声波称为接收换能器相当于空气中的传声器俗称麦克风或话筒换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波专门用于接收的换能器又称为水听器换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应声呐的分类可按其工作方式按装备对象按战术用途按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声呐例如按工作方式可分为主动声呐和被动声呐按装备对象可分为水面舰艇声呐潜艇声呐航空声呐便携式声呐和海岸声呐等主动声呐主动声呐技术是指声呐主动发射声波照射目标而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数大多数采用脉冲体制也有采用连续波体制的它由简单的回声探测仪器演变而来它主动地发射超声波然后收测回波进行计算适用于探测冰山暗礁沉船海深鱼群水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇被动声呐被动声呐技术是指声呐被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号以测定目标的方位它由简单的水听器演变而来它收听目标发出的噪声判断出目标的位置和某些特性特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇安装及运用传统上潜艇安装声呐的主要位置是在最前端的位置由于现代潜艇非常依赖被动声呐的探测效果巨大的收音装置不仅仅让潜艇的直径水涨船高原先在这个位置上的鱼雷管也得乖乖让出位置而退到两旁去其他安装在潜艇上的声呐型态还包括安装在艇身其他位置的被动声呐听音装置利用不同位置收到的同一讯号经过电脑处理和运算之后就可以迅速的进行粗浅的定位对于艇身较大的潜艇来说比较有利因为测量的基线较长准确度较高另外一种声呐称为拖曳声纳因为这种声呐装置在使用时以缆线与潜艇连接声呐的本体则远远的拖在潜艇的后面进行探测拖曳声呐的使用大幅强化潜艇对于全方位与不同深度的侦测能力尤其是潜艇的尾端这是因为潜艇的尾端同时也是动力输出的部分由于水流的声音的干扰位于前方的声呐无法听到这个区域的讯号而形成一个盲区使用拖曳声呐之后就能够消除这个盲区找出躲在这个区域的目标影响的因素影响声呐工作性能的因素除声呐本身的技术状况外外界条件的影响很严重比较直接的因素有传播衰减多路径效应混响干扰海洋噪声自噪声目标反射特征或辐射噪声强度等它们大多与海洋环境因素有关例如声波在传播途中受海水介质不均匀分布和海面海底的影响和制约会产生折射散射反射和干涉会产生声线弯曲信号起伏和畸变造成传播途径的改变以及出现声阴区严重影响声呐的作用距离和测量精度现代声呐根据海区声速--深度变化形成的传播条件可适当选择基阵工作深度和俯仰角利用声波的不同传播途径直达声海底反射声会聚区深海声道来克服水声传播条件的不利影响提高声呐探测距离又如运载平台的自噪声主要与航速有关航速越大自噪声越大声呐作用距离就越近反之则越远目标反射本领越大被对方主动声呐发现的距离就越远目标辐射噪声强度越大被对方被动声呐发现的距离就越远从科学的角度来说电磁波是能量的一种凡是能够释出能量的物体都会释出电磁波微波能通常由直流电或50MHz交流电通过一特殊的器件来获得可以产生微波的器件有许多种但主要分为两大类半导体器件和电真空器件电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件或称之为电子管在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管多腔速战速调管微波三四极管行波管等在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波是无线电波中一个有限频带的简称即波长在1米不含1米到1毫米之间的电磁波是分米波厘米波毫米波的统称微波频率比一般的无线电波频率高通常也称为超高频电磁波微波作为一种电磁波也具有波粒二象性．微波量子的能量为1 99×l0 -25～ 1．99×10-22j．1946年斯潘瑟还是美国雷声公司的研究员一个偶然的机会他发现微波溶化了糖果事实证明微波辐射能引起食物内部的分子振动从而产生热量1947年第一台微波炉问世顾名思义微波炉就是用微波来煮饭烧菜的微波是一种电磁波这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多而且还很有"个性"微波一碰到金属就发生反射金属根本没有办法吸收或传导它微波可以穿过玻璃陶瓷塑料等绝缘材料但不会消耗能量而含有水分的食物微波不但不能透过其能量反而会被吸收微波炉正是利用微波的这些特性制作的微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成可以阻挡微波从炉内逃出以免影响人们的身体健康装食物的容器则用绝缘材料制成微波炉的心脏是磁控管这个叫磁控管的电子管是个微波发生器它能产生每秒钟振动频率为245亿次的微波这种肉眼看不见的微波能穿透食物达5cm深并使食物中的水分子也随之运动剧烈的运动产生了大量的热能于是食物"煮"熟了这就是微波炉加热的原理用普通炉灶煮食物时热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的而用微波炉烹饪热量则是直接深入食物内部所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍热效率高达80以上目前其它各种炉灶的热效率无法与它相比而微波炉由于烹饪的时间很短能很好地保持食物中的维生素和天然风味比如用微波炉煮青豌豆几乎可以使维生素C一点都不损失另外微波还可以消毒杀菌使用微波炉时应注意不要空"烧"因为空"烧"时微波的能量无法被吸收这样很容易损坏磁控管另外人体组织是含有大量水分的一定要在磁控管停止工作后再打开炉门提取食物微波炉的基本结构微波炉的基本外形和构造微波式传感器的组成微波振荡器和微波天线二微波传感器测量原理由发射天线发出的微波遇到被测物体时将被吸收或反射使功率发生变化若利用接收天线接收通过被测物或由被测物反射回来的微波并将它转换成电信号再由测量电路处理就实现了微波检测微波传感器可分为反射式与遮断式两种 1．反射式传感器通过检测被测物反射回来的微波或经过时间间隔来表达被测物的位置厚度等参数 2．遮断式传感器通过检测接收天线接收到的微波功率的大小来判断发射天线与接收天线间有无被测物或被测物的位置等参数三微波传感器的应用 1．微波液位计微波发射天线微波接收天线当发射功率波长增益均恒定时只要测得接收功率就可获得被测液面的高度 2．微波物位计 1 当被测物位较低时发射天线发出的微波束全部由接收天线接收经放大器比较器后发出正常工作信号2 当被测物位升高到天线所在的高度时微波束部分被吸收部分被反射接收天线接到的功率相应减弱经放大器比较器就可给出被测物位高出设定物位的信号观察者 R S 波源 u 观察者的运动速度 u波速波源和观察者相对静止时观察者接收到的波源的频率波源的运动速度波源和观察者相对运动时观察者接收到的波源的频率 3 观察者静止波源以速率运动 a波源朝向观察者以速度运动 u t时刻的波阵面 t1秒时刻的波阵面接收频率增高了 a波源与接收者相互靠近 u t时刻的波阵面 t1秒时刻的波阵面接收频率增高了4波源及观察者同时运动 a波源与接收者相互靠近 u t时刻的波阵面 t1秒时刻的波阵面接收频率增高了 4波源及观察者同时运动 b波源与接收者相互远离u t时刻的波阵面 t1秒时刻的波阵面接收频率降低了利用多普勒效应监测车速固定波源发出频率为v 100Hz 的超声波当汽车向波源行驶时与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为已知空气中的声速为。
第十二章湿度传感器
12.6 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。
12.4 湿度传感器的应用
❖ 1．自动去湿器
图12-11 自动去湿装置
12.4 湿度传感器的应用
❖ 其它涂覆膜型湿敏材料：Cr2O3，Mn2O3，Al2O3， ZnO，TiO2等金属氧化物。
涂覆膜型Fe3O4湿敏元件的结构和性能
12.3 半导体及陶瓷湿度传感器
12.3.2 烧结体型
❖将两种以上金属氧化物半导体材料烧结而成的多孔陶 瓷的半导体陶瓷湿敏元件。
1.MgCr2O4-TiO2湿敏元件
❖结构：按MgCr2O4: TiO2=70%:30%混合烧结（1300℃） 成陶瓷体，切片，印制电极制成感湿体。
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
一阻般的情温况度下系d：数dR湿T敏H 电kcon st k—R R 2湿1湿 敏T 特R1元征件1 量的0% 感0oC /
5.湿度温度系数——感湿特性曲线随温度变化特性
C2C110% 0oC /
2．Ta电容湿敏元件
❖阳极氧化法形成的多孔TaO薄膜（1m）电介质构成 湿敏电容器。稳定性好
12.4 有机物及高分子聚合物湿度传感器
❖ 12.4.1 胀缩性有机物湿敏元件
利用有机纤维吸湿溶胀、脱湿收缩的特性，将导电
微粒或离子掺入其中作为导电材料，便可将环境湿
度的变化转换为感湿材料电阻的变化。 1．碳湿敏元件—湿敏电阻 结构：丙烯酸塑料基片（两长边制作电极）；浸涂
- 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)。
湿度传感器原理
湿敏元件是最简单的湿度传感器。
湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。
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。
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。
当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。
电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。
湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
这方面没有干湿球测湿方法好。
下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。
1、氯化锂湿度传感器
（1）电阻式氯化锂湿度计
第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的
F.W.Dunmore研制出来的。
这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，
适用于常温常湿的测控等一系列优点。
氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。
单个元件的
有效感湿范围一般在20％RH 以内。
例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，0.2％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。
由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。
可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。
（2）露点式氯化锂湿度计
露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的，其后我
国和许多国家都做了大量的研究工作。
这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。
简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。
、碳湿敏元件2．
碳湿敏元件是美国的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年
首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。
我国气
象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。
3、氧化铝湿度计
氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件
仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在 0.3s 到 3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据
处理程序，等等。
另外，它还适用于测量液体中的水分。
如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。
因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。
也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。
然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实
用有关的重要问题.
上始终未能取得重大的突破。
因此，到目前为止，传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。
近年来，这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。
4、陶瓷湿度传感器
在湿度测量领域中，对于低湿和高湿及其在低温和高温条件下的测量，到目前为止仍然是一个薄弱环节，而其中又以高温条件下的湿度测量技术最为落后。
以往，通风干湿球湿度计几乎是在这个温度条件下可以使用的唯一方法，而该法在实际使用中亦存在种种问题，无法令人满意。
另一方面，科学技术的进展，要求在高温下测量湿度的场合越来越多，例如水泥、金属冶炼、食品加工等涉及工
艺条件和质量控制的许多工业过程的湿度测量与控制。
因此，自60年代起，许
多国家开始竟相研制适用于高温条件下进行测量的湿度传感器。
考虑到传感器的使用条件，人们很自然地把探索方向着眼于既具有吸水性又能耐高温的某些无机物上。
实践已经证明，陶瓷元件不仅具有湿敏特性，而且还可以作为感温元件和气敏元件。
这些特性使它极有可能成为一种有发展前途的多功能传感器。
寺日、
福岛、新田等人在这方面已经迈出了颇为成功的一步。
他们于 1980 年研制成的多功能传感器。
前者可测控温度和湿”Ⅲ型 - 湿瓷“和”Ⅱ型 - 湿瓷“称之为
度，主要用于空调，后者可用来测量湿度和诸如酒精等多种有机蒸气，主要用于食品加工方面。
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，这里就不一一介绍了。