湿敏电阻特性(优选材料)
湿敏电阻的基本原理和特点
湿敏电阻的基本原理和特点一、引言湿敏电阻是一种特殊的电阻，其电阻值受湿度影响，广泛应用于工业自动化、气象仪器、医疗设备等领域。
本文将介绍湿敏电阻的基本原理和特点。
二、湿敏电阻的基本原理1. 湿敏电阻的结构湿敏电阻由陶瓷材料制成，通常为氧化锌（ZnO）或氧化镁（MgO）。
这些陶瓷材料中掺入了少量的金属氧化物和其他添加剂，以提高其灵敏度和稳定性。
湿敏电阻的形状通常为片状或柱状。
2. 湿敏电阻的工作原理当湿敏电阻表面吸收水分时，水分与陶瓷材料中掺入的添加剂反应生成离子，进而改变了材料内部晶粒之间的导电通道。
这种变化导致了湿敏电阻的电阻值发生变化。
3. 湿敏电阻的灵敏度湿敏电阻对水分含量非常灵敏。
当环境中水分含量增加时，湿敏电阻的电阻值会迅速下降。
一般来说，湿敏电阻的灵敏度高于其他湿度传感器。
三、湿敏电阻的特点1. 灵敏度高由于湿敏电阻对水分含量非常灵敏，因此其灵敏度非常高。
这使得它成为一种理想的湿度传感器。
2. 可重复性好湿敏电阻在不同时间和环境下的测试结果具有很好的可重复性。
这使得它可以用于需要长期稳定性和精确性的应用。
3. 响应速度快由于其结构简单、响应速度快，因此湿敏电阻可以快速检测环境中水分含量的变化。
4. 价格低廉相比其他传感器，湿敏电阻价格低廉，因此广泛应用于各种领域。
四、应用领域1. 工业自动化在工业自动化中，湿敏电阻通常用于检测工厂内部环境中水分含量的变化。
这有助于预测设备维护周期，并提高生产效率。
2. 气象仪器在气象仪器中，湿敏电阻通常用于测量空气中的湿度。
这有助于预测天气变化，并为农业、交通等行业提供参考。
3. 医疗设备在医疗设备中，湿敏电阻通常用于检测人体呼吸道、皮肤等部位的水分含量。
这有助于诊断疾病，并指导治疗。
五、结论综上所述，湿敏电阻是一种特殊的电阻，其工作原理是通过吸收水分改变材料内部晶粒之间的导电通道来改变其电阻值。
它具有灵敏度高、可重复性好、响应速度快和价格低廉等特点，在工业自动化、气象仪器、医疗设备等领域得到广泛应用。
湿敏电阻应用资料V1_3模板
湿度传感器应用资料一．湿敏电阻使用电路：说明：Rs串联电阻，推荐1kΩ（高湿段平缓）R1并联电阻，推荐1MΩ（使低湿段变化平缓）R2采样分压电阻，推荐39kΩR4、C1滤波，采样平缓，推荐22Ω、22pf（注：C1不建议大于1nF）注:不同型号的湿敏电阻,以上的参数会不同二、工作原理2.1 湿度测量：通过IO1与IO2产生1KHZ左右的模拟交流脉冲。
下面为对应端口的具体波形。
图中t1~t2时间段（设此时Rs+RH//R1<39K），IO1为高电平，IO2为低电平，从t1经过Tsmp后对AD1端口的电压进行采样，在整个周期时间内（t1~t3）只对湿敏电阻采样一次。
2.2 下图为AD1端口的具体波形：2.3 下图为IO1端口、IO2端口的具体波形：三、采样时序湿敏电阻相对不同环境湿度(20%RH-95%RH)的阻抗跨度很大（1KΩ-1MΩ），而不同型号的单片机IO口内阻存在差异，进而导致测量偏差；为了测量值更加接近于真实交流阻抗，我们将IO1与IO2设为强推挽输出模式，以减小IO端口的输出内阻。
注意：1、湿敏电阻不能工作在直流状态下，否则会对湿敏电阻本身造成一定程度的损坏。
因此在不对湿敏电阻采样时，应避免将IO端口电平置为一高一低，以确保湿敏电阻有更长的使用寿命。
2、湿敏电阻阻抗曲线为对数形式，有一定的温漂特性，可以使用对数转换，一般推荐使用数据表。
3、湿敏电阻为复合阻抗，存在一定的容抗，这就导致要严格控制采样点，Tsamp的长短影响高湿段的采样结果。
当高湿段湿度测量湿度值偏低可以减短该时间。
同样由于容抗的影响，导致Tsamp越短，高湿抖动会越大。
从表格可以看出，并联电容在高湿段影响较大，直接影响高湿段的测试精度，因此可以在调试时使用固定电阻并联固定电容来模拟湿敏电阻，调节Rs的大小可以抵消并联电容对采样结果的影响。
当然也可以直接改变表格数据来调试精度误差。
R2越大，该电容对采样结果影响越大。
湿敏电阻的基本原理和特点
湿敏电阻的基本原理和特点一、湿敏电阻的定义和概述湿敏电阻（Humidity Sensing Resistor）是一种可以感知和测量湿度的传感器元件。
它基于材料的湿度敏感性，通过测量电阻值的变化来反映周围环境的湿度水平。
二、湿敏电阻的工作原理湿敏电阻的工作原理是基于半导体材料对湿度的敏感性。
通常，湿敏电阻由两个电极片组成，中间填充有湿敏材料。
当湿敏材料吸湿时，材料内部的电导率会发生变化，从而导致整个电阻的阻值发生变化。
三、湿敏电阻的特点湿敏电阻具有以下几个特点：3.1 高灵敏度湿敏电阻对湿度的变化非常敏感，能够实时感知细小的湿度变化，并且具有较高的灵敏度。
这使得湿敏电阻在湿度测量和控制应用中具有广泛的应用前景。
3.2 快速响应湿敏电阻具有快速响应的特点，当环境湿度发生变化时，其阻值可以迅速地做出相应的变化。
这使得湿敏电阻在需要实时湿度监测的场合中表现出色。
3.3 宽工作范围湿敏电阻可在较广的湿度范围内正常工作，一般可达到20%~95%RH。
这使得湿敏电阻能够适应不同湿度环境下的应用需求。
3.4 简单结构和低成本湿敏电阻通常具有简单的结构，由较少的元件组成，制造和使用成本较低，适用于大规模生产和广泛应用。
四、湿敏电阻的应用领域湿敏电阻在各个领域都有广泛的应用。
4.1 空调和恒温设备湿敏电阻作为空调和恒温设备中的湿度传感器，可以感知环境湿度的变化，实现精确的湿度监测和控制，提高室内空气质量和居住舒适度。
4.2 农业和园艺湿敏电阻可以应用于农业和园艺领域的湿度监测和控制。
例如，可以用于土壤湿度的测量，帮助农民和园艺者进行灌溉和管理。
4.3 医疗和健康湿敏电阻可以用于医疗和健康领域的湿度监测。
例如，在呼吸器和氧气供应设备中，湿敏电阻可以监测患者呼吸器的湿度，确保呼吸器的湿度适宜。
4.4 工业自动化湿敏电阻在工业自动化中也有广泛应用。
例如，在食品加工和存储过程中，湿敏电阻可以用于湿度监测和控制，确保食品质量和安全。
常见电阻的详细信息、图片、分类
电阻制造材料和方式1、实芯碳质电阻器用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。
特点：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用。
1.1无机合成实心碳质电阻器1.2有机合成实心碳质电阻器2、绕线电阻器用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。
绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。
2.2精密线绕电阻器2.3大功率线绕电阻器2.4高频线绕电阻器3、薄膜电阻器用蒸发或沉积等方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。
主要如下：3.1 碳膜电阻器将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。
碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。
3.2 金属膜电阻器用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小。
在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
3.3 金属氧化膜电阻器在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。
由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。
3.4 合成膜电阻将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。
由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压，高阻，小型电阻器。
4、金属玻璃铀电阻器将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿，高温，温度系数小，主要应用于厚膜电路。
5、贴片电阻SMT片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。
体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。
6、敏感电阻敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体，磁场，压力等作用敏感的电阻器。
敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。
6.1、压敏电阻主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。
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。
湿敏电阻的电阻-相对湿度特性曲线
3.训练步骤
（1）将电容传感器安装在电容传感器模块上，将传感 器引线插入实验模块插座中，将电容传感器模块的输 出UO接到数显直流电压表。
（2）接入±15V电源，合上主控台电源开关，将电容 传感器调至中间位置，调节Rw，使得数显直流电压表 显示为0（选择2V档）。（Rw确定后不能改动） （3）旋动测微头推进电容传感器的共享极板（下极 板），每隔0.2mm记下位移量X与输出电压值U的变化 , 填入表中。
4、特征量温度系数 反映湿度传感器在感湿特征量——相对湿度特性曲线随环境温 度而变化的特性。感湿特征量随环境温度的变化越小，环境温度变 化所引起的相对湿度的误差就越小。 在环境温度保持恒定时，湿度传感器特征量的相对变化量与对 应的温度变化量之比，称为特征量温度系数。 电阻温度系数(%/℃)= 电容温度系数(%/℃)=
1.变极距型 a）初始电容值
△d
d
图04-01-001-02 变极距式电容传感器
C0
S
d0
d 0 d
b)电容受外力作用，极距减小△d电容器容量变为： S S 1
C1 C0 C
c）极距增加△d电容器容量变为：
d 1 1 d0 C1 C0 C C0 ( ) C0 ( ) 2 d d 1 1 2 d0 d0
1、认识所使用的电容式传感器
二.差动圆筒型电容传感器检测位移的工作原理
本任务所用的电容式传感器是圆筒型的变
面积式电容传感器，由两个外圆筒和一个内圆 筒构成，采用差动形式，形成两个电容器。当 中间的内圆筒随被测物体移动时，内圆筒和两 个外圆筒之间相覆盖的面积发生变化，导致两 个电容器的电容量一个增大，一个减小，将三 个极板用导线引出，形成差动电容输出。
3、感湿灵敏度 简称灵敏度，又叫湿度系数。其定义是在某一相对湿 度范围内，相对湿度改变1％RH时，湿度传感器电参量的变 化值或百分率。 各种不同的湿度传感器，对灵敏度的要求各不相同， 对于低湿型或高湿型的湿度传感器，它们的量程较窄，要求 灵敏度要很高。但对于全湿型湿度传感器，并非灵敏度越大 越好，因为电阻值的动态范围很宽，给配制二次仪表带来不 利，所以灵敏度的大小要适当。
电阻的特性及分类
电阻的特性及分类导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。
一、电阻的型号命名方法：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。
如R表示电阻，W表示电位器。
第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。
第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。
1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。
第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}二、电阻器的分类1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。
3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
三、主要特性参数1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。
2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。
允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、10 04、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。
HR202
产品简介优良的线性高性价比能耗低测量范围宽响应迅速抗污染能力强性能稳定HR202湿敏电阻是采用有机高分子材料的一种新型的湿度敏感元件，感湿范围宽，长期使用性能稳定，可以应用于仓储、车厢、居室内空气质量控制、楼宇自控、医疗、工业控制系统及科研领域等广泛的应用。
技术参数工作范围：20…95％RH 0…60℃供电电压：1.5V AC（Max 正弦波）工作频率：500Hz…2KHz额定功率：0.2mW（Max 正弦波）中心值（at25℃1KHz 1V AC 60％RH正弦波）：31.0kΩ阻抗范围（at25℃1KHz 1V AC 60％RH正弦波）：19.8…50.2kΩ湿度检测精度：±5％RH湿敏电阻器是一种对环境温度敏感的元件，它的电阻值能随着环境的相对温度变化而变化。
湿敏电阻器在电路中的文字符号用字母“R”或“RS”表示，图1-28是其电路图形符号。
（一）湿敏电阻器的结构特性及应用1．湿敏电阻器的结构特性湿敏电阻器一般由基体、电极和感温层等组成，如图所示。
有的湿敏电阻器还设有防尘外壳。
基体采用聚碳酸酯板、氧化铝、电子陶瓷等不吸水、耐高温的材料制成。
感湿层为微孔型结构，具有电解质特性。
根据感湿层使用的材料和配方不同，它分为正电阻湿度特性（即湿度增大时，电阻值减小）。
2．湿敏电阻器的应用湿敏电阻器广泛应用于洗衣机、空调器、录像机、微波炉等家用电器及工业、农业等方面作湿度检测、湿度控制用。
湿敏电阻器的应用电路3湿敏电阻器的主要参数湿敏电阻器的主要参数有相对湿度、温度系数、灵敏度、测湿范围、湿滞效应、响应时间等。
1．相对温度相对湿度是指在某一温度下，空气中所含水蒸气的实际密度与同一温度下饱和密度之比，通常用“RH”表示。
例如：20%RH，则表示空气相对湿度为20%。
2．湿度温度系数湿度温度系数是指在环境湿度恒定时，湿敏电阻器在温度每变化1℃时，其湿度指示的变化量。
3．灵敏度灵敏度是指湿敏电阻器检测湿度时的分辨率。
电阻元器件--湿敏电阻的种类和结构原理
电阻元器件--湿敏电阻的种类和结构原理输出电阻信号，阻值随着相对湿度的变化而变化的元件，称为湿敏电阻。
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MgCr2O4-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1所示。
图1 电阻-湿度特性曲线图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 湿敏电阻测量电路方框图2、氯化锂湿敏电阻图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3 氯化锂湿敏电阻结构图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。
电阻型湿敏陶瓷材料
电阻型湿敏陶瓷材料电阻型湿敏陶瓷材料是一种常见的传感器材料，其具有灵敏度高、稳定性好、响应速度快等特点，广泛应用于湿度测量、湿度控制等领域。
一、电阻型湿敏陶瓷材料的基本原理电阻型湿敏陶瓷材料利用湿度对其电阻值的影响来实现湿度的测量。
通常，电阻型湿敏陶瓷材料由细小的金属氧化物颗粒和玻璃基质组成。
当湿度增加时，湿气会被吸附在金属氧化物颗粒的表面，使得颗粒之间的电阻路径变得更长，电阻值增加。
反之，当湿度降低时，湿气被释放，电阻值减小。
通过测量电阻值的变化，就可以得知当前的湿度值。
1. 灵敏度高：电阻型湿敏陶瓷材料对湿度变化非常敏感，能够快速响应湿度的变化。
2. 稳定性好：电阻型湿敏陶瓷材料具有较好的稳定性，能够长时间稳定地工作。
3. 响应速度快：由于电阻型湿敏陶瓷材料的特殊结构，其响应速度较快，能够在短时间内准确地反映湿度的变化。
4. 使用方便：电阻型湿敏陶瓷材料制作的湿度传感器体积小巧，重量轻，使用方便。
5. 耐久性强：电阻型湿敏陶瓷材料具有较好的耐久性，能够在恶劣的环境下长时间工作。
三、电阻型湿敏陶瓷材料的应用领域1. 工业领域：电阻型湿敏陶瓷材料被广泛应用于工业生产过程中的湿度测量与控制，如制造业、食品工业、纺织业等。
通过监测和控制湿度，可以提高生产效率，保证产品质量。
2. 农业领域：电阻型湿敏陶瓷材料可以应用于农业温室大棚、种植基地等环境的湿度监测与控制。
合理控制湿度可以提高植物的生长速度和产量。
3. 室内环境监测：电阻型湿敏陶瓷材料可以用于室内湿度监测与调控，如办公室、医院、实验室等场所。
合适的湿度可以提供一个舒适的工作和生活环境。
4. 智能家居：电阻型湿敏陶瓷材料可以应用于智能家居系统，实现对室内湿度的监测与控制。
通过智能设备，用户可以远程监控和调节湿度，提高家居的舒适度和能源利用效率。
四、电阻型湿敏陶瓷材料的发展趋势随着科技的不断进步，电阻型湿敏陶瓷材料的性能和应用将会得到进一步的提升。
湿敏电阻的基本参数
湿敏电阻的基本参数
湿敏电阻作为一种重要的电子元器件，其具备着很多独特的特性，而这些特性往往也决定了电阻的使用效果。
下面将介绍湿敏电阻的基本参数。
1. 阻值：湿敏电阻的阻值是指在特定条件下，电阻元件两端所
产生的电阻大小。
这个参数是非常重要的，因为只有当阻值符合特定要求时，电阻才能够发挥其应有的作用。
2. 精度：精度是指电阻的实际阻值与标称阻值之间的偏差程度。
精度越高，意味着电阻的实际性能越稳定，也就越适合用于那些对电阻精度要求比较高的场合。
3. 温度系数：温度系数是指电阻阻值随温度变化的速率。
对于
湿敏电阻来说，温度系数非常重要，因为它往往会受到环境湿度的影响，而不同的温度系数会对电阻的稳定性产生很大的影响。
4. 压力系数：压力系数是指电阻阻值受到外力变化的大小。
对
于湿敏电阻来说，压力系数也非常重要，因为它往往会受到机械压力的影响，而不同的压力系数会对电阻的稳定性产生很大的影响。
5. 反应时间：反应时间是指湿敏电阻在受到某些条件变化时，
从初始状态到达新状态所需要的时间。
这个参数对于一些需要快速响应的电路来说非常重要，因为反应时间越短，意味着电路的响应速度就越快，这对于一些高速电路来说尤为重要。
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湿敏传感器
氯化锂湿敏元件的优点：滞后小，不受测试环境风速 影响， 检测精度高达±５%
缺点：耐热性差，不能用于露点以下测量， 器件性能重复 性不理想，使用寿命短
半导体陶瓷湿敏电阻
通常，用两种以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成 为多孔陶瓷。这些材料有ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、 TiO2-MgO-Cr2O3系、Fe3O4等，前三种材料的电阻率随湿度增 加而下降，故称为负特性湿敏半导体陶瓷，最后一种的电阻率 随湿度增加而增大，故称为正特性湿敏半导体陶瓷(以下简称半 导瓷)。
1. 负特性湿敏半导体陶瓷的导电机理
由于水分子中的氢原子具有很强的正电场，当水在半导瓷 表面吸附时，就有可能从半导瓷表面俘获电子，使半导瓷表面 带负电
如果该半导瓷是Ｐ型半导体，则由于水分子吸附使表面电势 下降，将吸引更多的空穴到达其表面，其表面层的电阻下降
若该半导瓷为Ｎ型，则由于水分子的附着使表面电势下降， 如果表面电势下降较多，不仅使表面层的电子耗尽， 同时吸引 更多的空穴达到表面层，有可能使到达表面层的空穴浓度大于 电子浓度，出现所谓表面反型层，这些空穴称为反型载流子。 它们同样可以在表面迁移而表现出电导特性，使N型半导瓷材料 的表面电阻下降
有的湿度传感器的电阻值 随湿度的增加而增大，这种为 正特性湿敏电阻器，如Fe3O4 湿敏电阻器。有的阻值随着湿 度的增加而减小，这种为负特 性湿敏电阻器，如TiO2－ SnO2陶瓷湿敏电阻器。
湿度量程
• 指湿度传感器技术规范中所规定的感湿范 围。全湿度范围用相对湿度(0～100)％RH 表示，它是湿度传感器工作性能的一项重 要指标。
湿敏传感器的定义
湿敏传感器是能够感受外界湿度变化，并通过 器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化 成有用信号的器件。
湿敏材料的介绍分类与应用
湿敏材料湿敏材料是指材料的电阻值随所处环境的湿度变化而变化以功能材料，又称为湿敏电阻(材料)。
它是在电绝缘物质中渗入容易吸潮的物质，如氯化锂、氧化锌等加工而成。
它能将湿度的变化转换成电的信号，所以又叫湿度传感器。
有了它就可以实现湿度的自动指示、自动记录、自动控制与调节。
自60年代后期以来，湿敏衣料发展迅速，品种、型号较多，现简介三种类型。
1.涂覆膜型这类湿敏电阻是由感湿粉料经调浆，涂覆，干固而成。
可用的粉料有：Fe3O4，Fe2O3，Cr2O3，Al2O3，Sb2O3，TiO2，SnO2，ZnO，CoO，CuO，Cu2O 或这些分了的混合体或在添加一些碱金属氧化物，一提发哦其湿度敏感性，其中比较典型，性能较好的乃是Fe3O4为粉料的感湿元件。
2.烧结体型这类湿敏电阻的感湿体是通过典型的陶瓷工艺制程的，通常都制程气孔率达25%~40%的多孔性他陶瓷，以增加自由表面，强化其感湿作用。
属这类的有Si-Na2O-V2O5系、ZnO-Li2O-V2O5系、MgCr2O4-TiO2系等。
3.厚膜型所谓厚膜型，实质亡与涂覆层差不多，它是通过印刷厚度约50μm的感湿膜，然后自然干燥、再烧结而成。
气孔率也较大。
这类材料有MnWO4，NiWO4，ZnCrO4，MgCr2O4等。
所有这些材料部富含开口气孔，易于吸收水蒸气，其导电串随水分吸收的多少而变化，因此可以用来检测湿度。
其中如铬酸镁和氧化钛的混合物涂敷在带有钌电极的陶瓷极上做成的感湿元件，它能从简湿度一直测量到小于1％的低湿度，是一种很理想的感湿材料。
利用湿敏材料制成的湿度传感器，可以实现在一个主控中心直接显示出分散在各处的粮仓、坑道、弹药库、气象站等不同部位之湿度，并做出定时记录，或通过自动装置加以控制调节，这是非电测湿装置难于完成的。
特别对边远山区、危难地段以及高空云层的气象探测更是如此。
所以湿敏材料的进一步改善和提高质量、简化结构、降低成本是很有意义的。
湿敏电阻的基本参数
湿敏电阻的基本参数湿敏电阻是一种常用于湿度测量的电阻器件，它可以根据湿度的变化来改变自身的电阻值。
湿敏电阻的基本参数包括灵敏度、响应时间、阻值范围等等，下面将一一介绍。
1.灵敏度灵敏度是湿敏电阻的重要参数之一，它表示单位湿度变化所引起的电阻变化值。
一般来说，灵敏度越高，湿敏电阻对湿度的变化越敏感。
单位表示为Ω/%RH。
2.响应时间响应时间也是衡量湿敏电阻性能的重要参数，它指湿敏电阻对温湿度变化的响应速度。
响应时间越短，代表湿敏电阻对环境变化的感知能力越强。
通常来说，响应时间在秒级别，一般在1-10秒之间。
3.阻值范围湿敏电阻的阻值范围越宽，意味着它可以适用于更广泛的湿度范围。
阻值范围的实际应用取决于具体的产品需求，一般选择合适的范围，使其适用于所要测量的湿度范围。
4.稳定性稳定性也是湿敏电阻的重要参数之一，它指湿敏电阻对时间的变化和温度变化的响应能力。
湿敏电阻在长期使用中，应当具有稳定的特性，不因环境变化而出现大的漂移或寿命变化。
5.工作温度范围湿敏电阻的工作温度范围是指其能够正常工作的温度范围，在这个范围内，湿敏电阻应当能够保持较为稳定的特性，且不受外部环境的温度变化而被破坏。
6.存储温度范围湿敏电阻的存储温度范围是指它可以在这个温度范围内被储存，而不会对其性能产生不良影响。
一般来说，存储温度范围应比工作温度范围更宽，以便适应更广泛的应用需求。
总之，以上是湿敏电阻的基本参数介绍。
这些参数可以帮助我们更好地了解湿敏电阻的性能，以便选择最合适的产品来满足我们的需求。
湿敏材料
SnO2系湿敏材料
湿敏材料
• 湿敏材料是一种功能材料，能与水分子产生物理或 化学反应。 • 当周围环境的湿度变化时，材料的电阻或电容发生 变化，长度或体积产生收缩，结型或MOS型湿敏材 料的P-N结击穿电压、反向漏电流或电流放大系数发 生变化，MOS型材料的沟道电阻发生变化，建立材 料的这些电信号和湿度的对应关系，就实现了测量 湿度的目的。
SnO2 的微观结构
• SnO2属于单相结够，金红石结构是SnO2的稳定结构， 属于四方晶系。
晶格常数a=0.4738nm，c=0.3188n m
SnO2系湿敏材料
• 以SnO2为主要成分，再掺入其他组分制备的一大类 湿敏陶瓷称为SnO2系湿敏陶瓷。 SnO2系湿敏陶瓷在 室温下有很强的抗酸碱腐蚀能。 • 纯SnO2湿敏陶瓷的主要问题是低湿电阻高，湿度敏 感性较差，电阻-湿度关系非线性不好以及具有响应 滞后的问题，给后续电信号监控带来了困难。加入 适当的添加剂(LiZnVO4和K+等)可使 SnO2系湿敏陶 瓷的低湿电阻小，灵敏度适中以及响应恢复特性较 好。
3. 试样B的电容量特性
不同湿度下试样B 的电容量–频率关系曲线 不同湿度下试样 的电容量 频率关系曲线
胡素梅, 陈海波, 傅刚. SnO2-LiZnVO4 系湿敏材料湿敏特性及介电特性. 电子元件与材料. 2007, 26(4): 37-39
4. 试样B 的响应–恢复特性
试样B 的响应–恢复特性 试样 的响应 恢复特性
气敏、湿敏电阻介绍
湿度传感器的分类
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水蒸气的凝结将给仪器设备带来各种危害
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湿度对电子元件的影响
当环境的相对湿度增大时， 当环境的相对湿度增大时，物体表面就 会附着一层水膜，并渗入材料内部。 会附着一层水膜，并渗入材料内部。这不仅 降低了绝缘强度，还会造成漏电、 降低了绝缘强度，还会造成漏电、击穿和短 路现象； 路现象；潮湿还会加速金属材料的腐蚀并引 起有机材料的霉烂。 起有机材料的霉烂。
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图2-26 TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路
a）结构
b）测量转换电路
1－外壳（接地）2－安装螺栓 3－搭铁线 4－保护管 外壳（接地） 5—补偿电阻 6－陶瓷片 7－TiO2氧敏电阻 8－进气口 补偿电阻 2012-5-18 14 9－引脚
氧浓度传感器外形
可用于汽车 尾气测量
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汽车尾气分析
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有毒气体传感器的使用
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第四节
湿敏电阻传感器
绝对湿度：是指大气中水汽的密度， 绝对湿度：是指大气中水汽的密度，即每 一立方米大气中所含水汽的质量(克数) 一立方米大气中所含水汽的质量(克数)。 相对湿度： 相对湿度：是大气中实有水汽压与当时温 度下饱和水汽压的百分比， 度下饱和水汽压的百分比，是日常生活中常用 来表示湿度大小的方法。当相对湿度达100% 100%时 来表示湿度大小的方法。当相对湿度达100%时， 称饱和状态。 称饱和状态。 湿敏电阻的原理： 湿敏电阻的原理：水是一种强极性的电解 质。水分子极易吸附于固体表面并渗透到固体 内部，引起半导体的电阻值降低， 内部，引起半导体的电阻值降低，因此可以利 用多孔陶瓷、 用多孔陶瓷、三氧化二铝等吸湿材料制作湿敏 电阻。 电阻。
电阻的材料与特性
电阻的材料与特性电阻是电子元件中常见的一个参数，它用来限制电流的流动。
不同的电子元件材料和结构会导致不同的电阻特性。
本文将讨论一些常见的电阻材料和它们的特性。
一、碳膜电阻碳膜电阻是一种常见的电阻材料，它由导电性能较好的碳膜覆盖在绝缘性基片上制成。
碳膜电阻具有以下特性：1. 稳定性：碳膜电阻具有良好的稳定性，可以在广泛的温度范围内使用，并且不受湿度的影响。
2. 精度：碳膜电阻的精度较高，可以达到较小的阻值偏差。
3. 温度系数：碳膜电阻的温度系数一般较高，这意味着在不同的温度下，其阻值会有较大的变化。
4. 功率容量：碳膜电阻的功率容量通常较低，不适合承受高功率的应用。
二、金属膜电阻金属膜电阻是将金属薄膜制成的电阻材料，金属薄膜通常是钨、铬、钛等金属。
金属膜电阻具有以下特性：1. 稳定性：金属膜电阻具有很好的稳定性，可以在较宽的温度和湿度范围内使用。
2. 精度：金属膜电阻的精度较高，可以达到较小的阻值偏差。
3. 温度系数：金属膜电阻的温度系数通常较低，这意味着在不同的温度下，其阻值变化较小。
4. 功率容量：金属膜电阻的功率容量较高，适用于承受一定功率的应用。
三、金属氧化物膜电阻金属氧化物膜电阻是将金属氧化物制成的电阻材料，金属氧化物可以是锡氧化物、钛氧化物、镍氧化物等。
金属氧化物膜电阻具有以下特性：1. 稳定性：金属氧化物膜电阻的稳定性较好。
2. 温度系数：金属氧化物膜电阻的温度系数通常较高，这意味着在不同的温度下，其阻值会有较大的变化。
3. 功率容量：金属氧化物膜电阻的功率容量较高。
四、铜电阻铜电阻是由纯铜制成的电阻材料，它具有以下特性：1. 低阻值：铜电阻的阻值相对较低。
2. 低功率容量：铜电阻的功率容量一般较低，适用于一些低功率的应用。
3. 温度系数：铜电阻的温度系数较高，其阻值随温度的变化较大。
总结：不同的电阻材料具有不同的特性，选择合适的电阻材料可以满足具体的设计需求。
碳膜电阻和金属膜电阻具有较高的精度和稳定性，适用于一些对阻值要求较高的应用；金属氧化物膜电阻具有较高的功率容量，适用于一些高功率的应用；铜电阻具有较低的阻值，适用于一些低功率的应用。
高分子湿敏电阻规格书
DHR01-3035型 高分子高分子湿敏电阻湿敏电阻湿敏电阻规格规格规格说明说明说明书书一、原理阻抗型高分子湿度传感器（湿敏电阻）, 采用功能高分子膜涂敷在带有导电电极陶瓷衬底上，形成阻抗随相对湿度变化成对数变化的敏感部件，导电机理为水分子的存在影响高分子膜内部导电离子的迁移率。
二、应用适合电气电力设备、仪器仪表、除湿加湿设备、电子温湿表、制冷、干燥、气象等需湿度测量的场所。
三、特性高精度，高可靠，高耐水性，高、低湿适应性； 稳定，低漂移，反应快速。
四、电气规格工作电压 1V AC（50Hz ～ 2 K Hz） 检测范围 20%～ 95% RH 检测精度 ±5%储存温度 -20℃～﹢60℃ 95%RH 以下（无结露） 工作温度范围 -20℃～﹢80℃ 95%RH 以下（无结露） 特征阻抗 30 KΩ (60%RH, 25℃) 响应时间 ≤12 s (20%～ 90%) 湿度飘移（/年） ≤±2% RH 湿滞 ≤ 1.5% RH五、外型尺寸及内部结构示意图如下：六、型号命名D HR HR 010101 —— XXXX XXXX公司代号公司代号 湿敏电阻湿敏电阻湿敏电阻 编号编号编号 阻值阻值阻值((30-35KΩ)) 备注：1、标称阻值是指在温度为25℃，相对湿度为60%RH 下所测量阻抗值2、本规格书所有参数均由LCR 数字电桥在（1K Hz，1V）下所测阻抗3、基本参数:温度为25℃下,特征阻抗值 (单位：KΩ)型号湿度rh30%40%50%60%70%80% 90%DHR01-3035 阻值KΩ 352.8 166.6 60.6 29.9 15.4 9.13 4.6 4、各温度下，不同湿度/阻抗数据表 见表1 5、各温度下，不同湿度/阻抗3D 图 见图3七、可靠性测试：1、热测试：放置在50℃，30%RH 环境1000小时后，在通常环境下1小时后，阻抗变化不超过初始值对应湿度的±5%RH；2、冷测试：放置在-10℃环境1000小时后，在通常环境下1小时后，阻抗变化不超过初始值对应湿度的±5%RH。
羟基磷灰石做湿敏半导体材料
羟基磷灰石做湿敏半导体材料引言羟基磷灰石广泛应用于医学领域，如人工骨骼和牙科材料。
然而，近年来，研究者们逐渐发现其在电子工程领域的潜力。
羟基磷灰石具有湿敏性，能够对环境湿度做出响应，并在湿润环境下表现出半导体的特性。
本文将探讨羟基磷灰石作为湿敏半导体材料的研究进展以及其在相关应用中的潜力。
羟基磷灰石的结构和特性羟基磷灰石是一种无机化合物，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2。
其晶体结构由磷酸根离子和羟基离子构成，钙离子填充在晶体的空隙中。
这种结构赋予了羟基磷灰石良好的生物相容性和化学稳定性。
除了在医学领域的应用，羟基磷灰石还被发现具有湿敏性。
湿敏材料是指能够对湿度作出响应的材料。
当湿度升高时，羟基磷灰石中的结构会发生变化，导致电导率增加。
这种湿敏性使羟基磷灰石有可能应用于湿润环境下的电子器件中。
羟基磷灰石作为湿敏半导体材料的研究进展电学性能的调控羟基磷灰石作为湿敏半导体材料的一个关键问题是如何调控其电学性能。
研究者们通过控制羟基磷灰石的制备方法、添加不同的掺杂物以及调节湿度等途径来实现对电学性能的调控。
制备方法的优化羟基磷灰石的结构和形貌对其电学性能具有重要影响。
研究者们通过改变制备条件，如反应温度、溶剂选择等，来优化羟基磷灰石的结构和形貌。
例如，采用水热法制备的羟基磷灰石具有较高的电导率和湿敏性能。
掺杂物的引入掺杂可以有效调控羟基磷灰石的电学性能。
研究者们引入不同的掺杂物，如钇、镍等，来改变羟基磷灰石的电子结构和导电机制。
掺杂可以增加羟基磷灰石的载流子浓度，并改变其导电型态。
应用潜力羟基磷灰石作为湿敏半导体材料具有广阔的应用前景。
以下是羟基磷灰石在几个领域的应用潜力介绍：湿敏传感器羟基磷灰石基于其湿敏性可以应用于湿润环境下的湿敏传感器。
传感器可以通过测量羟基磷灰石的电导率的变化来实现湿度的测量。
这种湿敏传感器广泛应用于农业、环境监测等领域。
湿敏电子器件羟基磷灰石的湿敏性使其有望应用于湿润环境下的各种电子器件，如湿敏电容器和湿敏电阻器。
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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。