湿度PPT课件
湿度ppt课件
在制药、食品加工、电子制造等行业中，湿度控制对于防止产品受潮、保证产品质量至关重要。通过调节生产环 境的湿度，可以降低产品受潮的风险，提高产品的稳定性和延长保质期。同时，适宜的湿度环境也有助于提高生 产设备的运行效率和延长使用寿命。
农业中的湿度控制
要点一
总结词
农业中，湿度控制对于作物的生长和产量具有重要影响。
总结词
湿度调节与控制在日常生活中具有广泛的应用。
详细描述
在日常生活中，湿度调节与控制在许多方面都有应用。 例如，在家庭环境中，通过使用加湿器和除湿器，可以 调节室内湿度，提高居住的舒适度。在仓储和物流领域 ，湿度控制可以保护物品不受潮和损坏，延长物品的保 存期限。此外，在健康领域，适宜的湿度环境也有助于 改善人体舒适度和呼吸健康。例如，在桑拿、瑜伽馆等 场所，通过调节湿度，可以创造舒适的环境，促进身心 健康。
要点二
详细描述
在农业生产中，湿度对作物的生长和产量具有显著影响。 适宜的湿度环境有助于促进作物的生长和发育，提高产量 和质量。例如，在温室种植中，通过调节温室内湿度，可 以创造适宜的作物生长条件，提高作物的抗病能力和产量 。同时，湿度控制也有助于减少农业病虫害的发生，提高 农产品的品质和安全性。
日常生活中的应用
恒湿机
能自动调节空气湿度， 使室内湿度保持恒定。
湿度调节器
通过控制空气流通或加 热系统来调节室内湿度
。
湿度控制原理
湿度平衡原理
通过控制室内外空气交换或使用吸湿 材料，使室内湿度达到平衡状态。
湿度调节与人体舒适度
根据人体舒适度需求，合理调节室内 湿度，提高居住和工作环境的舒适度 。
湿度对物品保存的影响
湿度过高或过低都会影响人体的舒适 度，影响工作和休息。
《室内热湿环境》课件
室内热湿环境的形成
室外气候包括温度、湿度、太阳 辐射等，是影响室内热湿环境的 重要因素。
室内设备如空调、暖气、加湿器 等，以及人员活动如人体散热、 照明等，也会对室内热湿环境产 生影响。
01
室内热湿环境是人类生活和工作 的主要环境，其形成主要受到室 外气候、建筑围护结构、室内设 备及人员活动等因素的影响。
室内热湿环境的影响因素
建筑围护结构
建筑物的保温、隔热性能以及窗 户、墙体等构造直接影响室内热 湿环境的形成。
人员活动
人体散发的热量和湿气，以及活 动产生的气流等，也是影响室内 热湿环境的重要因素。
01
室外气候
室外温度、湿度、太阳辐射等是 影响室内热湿环境的重要因素。
02
03
室内设备
空调、采暖设备以及家用电器等 的使用，会对室内热湿环境产生 显著影响。
气流速度的变化会影响人体对流散热和空气 交换，进而影响室内热湿环境的变化。
室内热湿环境的平衡与调节
01
室内热湿环境的平衡是指室内 各因素之间的协调与稳定状态 ，是保证人体舒适度和建筑节 能的重要条件。
02
通过合理的建筑设计和设备配 置，可以调节室内热湿环境， 使其达到平衡状态。
03
调节室内热湿环境的方法包括 使用空调、暖气、加湿器等设 备，以及合理控制室内外通风 换气等。
室内热湿环境在人体舒适度研究中的应用
人体舒适度模型
建立人体舒适度模型，研究不同热湿 环境下人体的生理和心理反应，为室 内热湿环境的优化提供科学依据。
人体散热与环境适应性
研究人体在不同热湿环境下的散热机 制和适应性，探讨人体对不同环境的 生理和心理需求，为室内环境的个性 化调节提供指导。
感谢您的观看
鲁科版高中物理选修3-3课件 湿度课件1
标
B．相对湿度是 100%，表明在当时的温度下，空气
课 前
中水蒸气已达到饱和状态
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK·物理 选修 3-3
教
课
学 教
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿 堂 互
法
分 度将减小
析
动 探 究
D．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿
教 度将减小
当
学
堂
方 案
【审题指导】 相对湿度与绝对湿度和温度都有关
下水的__饱__和__汽__压____的百分比．
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK·物理 选修 3-3
教
(3)湿度的影响(平常所说的湿度指相对湿度)
课
学 教 法
①相对_湿__度___与雨、雾、露等天气现象有密切联系．
堂 互
动
分 析
②相对湿度对人们的生活影响很大：过小，人体的
探 究
水分散失加快；过大，抑制人体散热．
学
当 堂
方 案
3．探究交流
双 基
设
达
计
阴雨连绵的夏天，人们会感到气闷；寒冷的冬季， 标
人们会感到口腔和鼻腔难受，为什么？
课
【提示】 空气的潮湿程度对生活和生产有很大的
前
课
自
时
主 影响．空气太潮湿，人会感到气闷，物体也容易发霉； 作
导
业
学 空气太干燥，口腔和鼻腔会感到难受，植物容易枯萎.
菜单
LK·物理 选修 3-3
主
《湿度》课件1
相对湿度的大小．
菜 单
课 时 作 业
LK·物理 选修 3-3
教 学 教 法 分 析
2．思考判断 (1)平常所说的湿度指相对湿度，即空气中所含水蒸 气的压强．(×) (2)对人们生活产生影响的主要是相对湿度．(√)
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
(3)干湿泡湿度计使用简便，但误差较大．(×) 3．探究交流 阴雨连绵的夏天，人们会感到气闷；寒冷的冬季， 人们会感到口腔和鼻腔难受，为什么？ 【提示】 空气的潮湿程度对生活和生产有很大的
教 学 方 案 设 计
些知识，就是为了给学生解释一些实际现象打下一个初 步基础.
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK·物理 选修 3-3
教 学 教 法 分 析
课
标
解
读
重
点
难
点
1.知道什么是绝对湿度和相对湿 1.能够计算空气的相对湿 度，知道干湿泡湿度计的原理． 2.注意本节知识在生活、生产中 度．(重点) 的应用，增强理论联系实际的意 2.对绝对湿度和相对湿度 识. 概念的理解．(难点)
教 学 方 案 设 计
会舒适．关于空气湿度，以下结论正确的是(
)
A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而 绝对湿度也不一定大当时的温度下，空气
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
中水蒸气已达到饱和状态
课 时 作 业
菜
单
LK·物理 选修 3-3
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
●课标解读 1．知道绝对湿度和相对湿度的概念．
教 学 方 案 设 计
2．了解湿度对人的生活和植物生长等方面的影响．
湿度传感器ppt课件
电容式湿度传感器
二、湿度及湿度传感器
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
1、湿度及其表示方法
❖ 在自然界中，凡是有水和生物的地方，在 其周围的大气里总是含有或多或少的水汽。
❖ 大气中含有水汽的多少，表示大气的干、
湿程度，用湿度来表示，也就是说，湿度是 表示大气干湿程度的物理量。 ❖ 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相 对湿度。
2） 感湿特征量—相对湿度特性曲线
❖ 每一种湿敏元件都有其感湿特征量，如电 阻、电容、电压、频率等。
感湿特性曲线
❖ 湿敏元件的感湿特征量随 环境相对湿度变化的关系 曲线，称为该元件的感湿 特征量 —相对湿度特性曲 线，简称感湿特性曲线。
❖ 人们希望特性曲线应当在
全量程上是连续的，曲线
各处斜率相等，即特性曲
❖ 湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一
定比例关系的电量输出的器件式装置。
❖ 主要特性参数有：
①湿度量程 ②感湿特征量 ③灵敏度 ④湿度温度系数 ⑤响应时间 ⑥湿滞回线和湿滞回差
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。
❖ 湿度量程越大，其实际使用价值越大。理 想的湿敏元件的使用范围应当是0－100％ RH的全量程。
❖ 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，又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (PV/PW)×100%RH 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
2、湿度传感器及其特性参数
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
《湿度传感器》PPT课件
深圳市深新晖电子有限公司 湿度传感器
特点： 采用有机高分子材料的一种新型的湿度 敏感元件， 具有感湿范围宽，响应迅速，抗污染能力强， 无需加热清洗及长期使用性能稳定可靠等诸多特点。 湿度传感元件通过分布在底层电极之上的湿敏高分子， 形成湿度元件的电阻变化导致相关的湿度变化。
要求
掌握：湿度表示法 电解质湿度传感器 陶瓷湿度传感器 高分子湿度传感器
了解：湿度传感器的主要参数 湿度传感器的测量电路
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
最易懂的焓湿图详解ppt课件
若将某表面温度降低到周围空气的露点温度以下，周围空 气与该表面接触时，就将从未饱和空气变为饱和空气，进而又 达到过饱和状态，于是空气中的一部分水蒸气将会在冷表面上 凝结成水珠，这就是所谓的结露现象。
➢ 结露在空调中的应用
在空调技术中，利用结露这一现象，使被处理的空气流 过低于其露点温度的表面冷却器，或用低于其露点温度的冷水 去喷淋被处理空气，从而可获得使被处理空气冷却减湿的处理 效果。
B
A
Φ=100%
32
1、2 湿空气的含湿图
(2) 湿空气的干式冷却过程（空气冷却器） 利用冷水或其他冷媒通过冷表面冷却湿空气，当冷表面温
度低于湿空气的干球温度而又高于其露点温度时，即发生这 一过程。 该过程中含湿量不变，温度降低，在h-d图上可表示 为A→C，其ε= -∞
A
C
Φ=100%
33
1、2 湿空气的含湿图
25
1、2 湿空气的含湿图
➢ 湿球温度计的读数，既是湿纱布上水的读数，也是紧贴湿纱布的
饱和空气层的读数。
➢在一定的空气状态下，干湿球温度差值反映空气相对湿度大小。 ➢ 当用干湿球温度计测量空气的温度时，由于湿球温包上水分蒸发
吸收热量的结果，使得湿球表面空气层的温度下降，因而湿球温度 计的读数一般总是低于干球温度计的读数，这两者之差即为干湿球 温度差。
1
湿空气的物理性质及焓湿图 一、本章的主要内容
➢主要讲述湿空气的物理性质、焓湿图及其应用 。
二、教学基本要求
➢了解湿空气的组成； ➢掌握湿空气的基本状态参数； ➢掌握湿空气的焓湿图及其应用； ➢湿球温度和露点温度在焓湿图上的表示。
2
1、1 湿空气的物理性质
3
1、1 湿空气的物理性质
探究植物对空气湿度的影响课件
研究目的和方法
研究目的
通过实验测量和分析，研究植物 对空气湿度的影响，并探讨其潜 在机制。
研究方法
选取不同类型和生长条件的植物， 在实验室内设置不同的湿度条件， 测量植物蒸腾作用和空气湿度的 变化，并分析相关数据。
植物对空气湿度的影响概 述
植物对空气湿度的调节作用
增加空气湿度
植物通过蒸腾作用释放水分，增加周 围空气湿度。
探究植物对空气湿度 的影响
目录
• 植物对空气湿度的影响概述 • 实验设计与方法 • 实验结果与分析 • 结论与展望
引言
研究背景与意 义
植物对空气湿度的影响在生态系 统中是一个重要的环节，对于维 持生态平衡和生物多样性至关重
要。
植物通过蒸腾作用释放水分到大 气中，从而影响局部环境的湿度
水平。
探究植物对空气湿度的影响有助 于深入了解生态系统中的能量流 动、水分循环和生物相互作用。
讨论与结论
本实验初步探究了植物对空气湿 度的影响。实验结果表明，植物 的种类和生理特点对空气湿度具 有显著影响。
植物的蒸腾作用对空气湿度的调 节是一个复杂的过程，受到多种 因素的影响。因此，在今后的研 究中，需要进一步探讨植物叶片 结构、气孔开度等因素对空气湿 度的影响。
通过了解植物对空气湿度的影响， 我们可以更好地理解植物的生态 习性和生理特点，为植物种植和 养护提供科学依据。同时，对于 住宅区和公共场所的绿化设计， 也可以根据植物对空气湿度的调 节能力进行合理配置，提高居住 环境的质量。
研究意义与应用价值
植物对空气湿度的调节作用有助于改 善人类生存环境，维护人体健康。例 如，在干燥的环境中，植物可以通过 蒸腾作用释放水分，增加空气湿度， 缓解人体皮肤干燥和口渴等问题。
湿度测量方法 ppt课件
mmww
mw RnTn RnPTnwVPwwVw
PPww464161 Pw
RwTw 1000 Pn 287 622 Pn 622 Pn 622 Pb
PwVw
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。
PPT课件
14
二、气体湿度测量方法
湿度控制有 何应用呢？
PPT课件
1
在纺织行业的应用： 对纺织纤维性能的
影响
• 在相对湿度增大时，由于纤维吸湿后的分子间距离 增大，故纤维的硬度和脆性随之降低，使纤维的柔
软性大为改善。
• 机械表面与纤维间的摩擦或纤维间的相互摩擦，不
可避免的会引起纤维带电，当纤维与机体带有不同
电荷时，会妨碍纤维的拉伸、梳理、交织、卷绕过
PPT课件
3
在卷烟业的应用：对烟丝质量 的影响
在制烟过程中，烟丝的破损率及质量 与储存时的空气湿度有着重要的关系。储 存时空气过于干燥，则烟丝易破碎成烟沫， 气味也挥发出去，烟丝质量随之降低。通 常，储丝库的温度需要维持在18～25℃之 间，相对湿度要保持在70%以上，在此环 境条件下，烟丝才不易破碎，飘尘现象也 较轻，烟味也较纯正。
Pbs Pb
ABw s
Pb
100%
根据θw、θs分别对应有确定的Pb、Pb,s值，所 以根据干、湿球温度计的读数差，即可由上式确
定被测空气的相对湿度。
PPT课件
20
一、普通干湿球温度计
由两支相同的温度计组成，其中一 支温度计的温包部包有潮湿的纱布， 即湿球温度计，干湿球温度计装置 在同一支架上。湿球温度计的球部 表面潮湿纱布中的水分不断进行蒸 发，而水分的蒸发强度则仅据周围 空气的气象条件而定。当空气的相 对湿度愈低，湿球温度计上的水分 蒸发愈强，湿球温度就愈低，干、 湿球温差就愈大；反之，周围空气 的相对湿度愈高，干、湿球温度差 就愈小。
《气温和湿度》课件
总结
1
重申气温和湿度的重要性
2
总结气温和湿度的测量方法和范围
3
提醒注意气温和湿度对人体和环境的影响
学习资源推荐
气象数据查询网站 气象标准和规范 气象学教程
提供实时空气质量、天气预报等信息。
详细介绍气象测量方法、数据处理方法、标准气 象要素等。
中国气象局编写的教材，图文并茂地介绍了气象 学的基本知识。
相对湿度
相对湿度是空气中湿度的百分比表示法。
3
临界湿度
临界湿度是自然界中某种物质对水蒸气含量的最大吸湿量。当湿度大于临界湿度 时，物体表面会出现水滴。
气温和湿度的影响
对人体的影响
气温过高或过低、湿度过高或过低都会影响人体健 康，如中暑、冻伤、呼吸系统疾病等。
对环境的影响
气温和湿度会影响大气环流、水循环等要素，对农 业生产、森林植被、海洋生态等都有着重要的影响。
《气温和湿度》PPT课件
气温和湿度是影响我们日常生活和健康的重要因素。本课件将为大家详细介 绍气温和湿度的测量方法、单位、变化原因以及对人体和环境的影响。
简介
1 定义气温和湿度
气温表示空气的热量状态，湿度表示空气中水蒸气的含量。
2 为什么气温和湿度重要
气温和湿度对人体健康、环境舒适度、农业生产、交通运输等方面都有着重要的影响。
气温
测量方法
实测法、干湿球法、电子温度计、红外线探测等。
单位
摄氏度、华氏度、开尔文度。
变化原因
日夜、春夏秋冬、纬度高低等因素都会影响气温的 变化。
典型范围
全年平均气温在18-20℃的城市属于温和气候，我 国的南方多为亚热带、热带季风性气候。
湿度
测量方法
安全教育培训课件：温度与湿度控制安全
定期检查和记录温湿 度数据，以确保设备 运行和人员工作的安 全。
对于关键设备和区域 ，应安装温湿度传感 器，实时监测并控制 温湿度。
02
安全操作规程
温度控制安全操作规程
温度控制安全操作规程
01
02
确保设备运行正常，无故障隐患。
定期检查温度传感器是否准确可靠。
03
04
操作过程中，Байду номын сангаас遵循规定的温度范围，不 得超温或低温运行。
低湿风险及应对措施
低湿环境可能导致静电积累，引发设备故障或火灾。
应对措施：加强设备接地，减少静电积累；定期检查设备运行状况，及时处理低湿问题；对员工进行低湿环境下的操作培训 ，提高应对能力。
04
事故案例分析
温度过高导致的事故案例
总结词
过热环境下的安全风险
详细描述
温度过高可能导致设备过热、熔化、燃烧等安全事故，如电线过热引发火灾、 高温环境对人员造成烫伤等。
温度过低导致的事故案例
总结词
低温环境下的安全风险
详细描述
温度过低可能导致设备结冰、冻裂、失效等安全事故，如管道结冰导致水流中断、低温环境对人员造 成冻伤等。
湿度过高导致的事故案例
总结词
高湿度环境下的安全风险
详细描述
湿度过高可能导致设备受潮、锈蚀、 短路等安全事故，如电子设备受潮导 致功能失效、高湿度环境引发霉菌滋 生等。
培训形式
可以采用讲座、案例分析 、模拟演练等形式进行培 训，以便员工更好地理解 和掌握相关知识。
培训周期
培训应定期进行，以确保 员工对温度与湿度控制安 全知识的持续掌握。
建立应急预案并进行演练
应急预案
建立针对温度与湿度控制 安全事故的应急预案，明 确应急组织、通讯联络、 现场处置等方面的要求。
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
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。
《气温和湿度》课件
卫星遥感
Hale Waihona Puke 利用卫星搭载的遥感器获取地球表面 的气象信息，具有覆盖范围广、观测 频次高的优点。
预测方法和模型
数值天气预报
利用高性能计算机和数值计算方法，模拟大气运动规 律和演变过程，预测未来的气象状况。
数据同化技术
将多源观测数据融合到模型中，提高预测的准确性和 可靠性。
人工智能和机器学习
利用机器学习算法对历史气象数据进行分析和学习， 预测未来的气温和湿度变化。
动物活动
气温和湿度也影响动物的活动。在高温和潮湿的环境下，某 些动物可能会减少活动或寻找避暑的地方。而在寒冷和潮湿 的环境中，动物可能会减少外出或寻找温暖的地方。
对气候变化的影响
全球变暖
气温的升高是全球变暖的一个重要标 志。由于人类活动导致温室气体排放 增加，全球气温不断上升，进而影响 气候系统的正常运行。
气温和湿度的预报服务
天气预报
根据观测数据和预测模型，对未来一 定时间内的气温、湿度等气象参数进 行预报。
气候预测
基于长时间序列的气象数据和气候模 型，对未来一段时间内的气候状况进 行预测。
农业气象服务
为农业生产提供气温、湿度等气象参 数的监测和预测服务，指导农业生产 活动。
城市气象服务
为城市规划和建设提供气温、湿度等 气象参数的监测和预测服务，保障城 市正常运行和居民生活。
可持续发展
推动可持续发展战略，促 进经济、社会和环境的协 调发展，减少气候变化的 影响。
CHAPTER 05
气温和湿度的观测与预测
观测方法和技术
自动气象站
飞机探测
通过传感器和数据采集系统，自动气 象站能够实时监测气温、湿度、风速 、风向等气象参数。
- 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)。
9
No Image
②、感湿特征量 —相对湿度特性曲线
❖ 每一种湿敏元件都有其感湿特征量， 如电阻、电容、电压、频率等。
30.11.2020
10
感湿特性曲线
No Image
❖ 湿敏元件的感湿特征量随环境相对湿度变化的 关系曲线，称为该元件的感湿特征量 —相对湿度特性曲线，简称感湿特性曲线。
❖
❖
30.11.2020
11
感湿特性曲线的斜率
No Image
❖ 人们希望特性曲线应当在全量程上是连续的， 曲线各处斜率相等，即特性曲线呈直线。
❖ 斜率应适当，因为斜率过小，灵敏度降低； 斜率过大，稳定性降低，这些都会给测量带 来困难。
30.11.2020
12
No Image
二氧化钛-五氧化二钒湿敏器件的感湿特性曲线
30.11.2020
❖ 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。
30.11.2020
19
No Image
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
30.11.2020
20
No Image
⑥、湿滞回线和湿滞回差
③灵敏度
④湿度温度系数
⑤响应时间
⑥湿滞回线和湿滞回差
30.11.2020
8
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。
❖ 湿度量程越大，其实际使用价值越大。理 想的湿敏元件的使用范围应当是0－100％ RH的全量程。
30.11.2020
30.11.2020
6
②、相对湿度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
No Image
❖ 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
时湿敏元件的电阻值之比。
30.11.2020
16
④、湿度温度系数
No Image
❖ 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。
30.11.2020
2
湿度检测的重要性
No Image
❖ 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。
❖ 由于对湿度监测不够精确，致使大批精密仪器与 机械装置锈蚀、谷物发霉等，每年因此造成巨大 损失。
第八章 湿度传感器
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
30.11.2020
1
一、简介
❖ 湿度测量技术
湿度测量技术发展已有200多年历史
❖ 人们对湿敏元件的认识是从 1938年美国 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。
❖ 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。
30.11.2020
17
No Image
30.11.2020
MgCr2O4—TiO2 湿敏元件的温度特性
18
No Image
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。
示：
相对湿度＝ (PV /PW)×100% RH； 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
30.11.2020
7
No
2、湿度传感器及其特性参数 Image
❖ 湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比 例关系的电量输出的器件式装置。
❖ 主要特性参数有：
①湿度量程
②感湿特征量
不同的相对湿度范围内曲线具有不同的斜率。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。
30.11.2020
15
普遍采用的灵敏度的方法
No Image
❖ 目前．虽然关于湿敏元件灵敏度的表示方法
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％
30.11.2020
3
二、湿度及湿度传感器
No Image
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
30.11.2020
4
No Image
1、湿度及其表示方法
❖ 在自然界中，凡是有水和生物的地方，在其 周围的大气里总是含有或多或少的水汽。
❖ 大气中含有水汽的多少，表示大气的干、湿
程度，用湿度来表示，也就是说，湿度是表 示大气干湿程度的物理量。
❖ 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相对 湿度。
30.11.2020
5
①、绝对温度
No Image
❖ 绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的
质量，其表达式为: V
V
式中：ρ —被测空气的绝对湿度 MV一被测空气中水汽的质量 V —被测空气的体积
13
No
③、灵敏度
Image
❖ 定义：湿敏元件的灵敏度，就其物理含义而言，应当
反映相对于环境湿度的变化、元件感湿特征量的变化程 度。
❖ 表示法：直线的斜率。
❖ 因此，它应当是湿致元件的感湿特性曲线斜率。在感湿 特性曲线是直线的情况下，用直线的斜率来表示湿敏元 件的灵敏度是恰当而可行的。
❖ 然而，大多数湿敏元件的感湿特性曲线是非线性的．在