湿敏电阻的种类和结构原理
湿敏电阻传感器-概述
湿敏电阻传感器概述
湿敏电阻传感器概述
湿敏电阻传感器又名为电阻型高分子湿度传感器，简称湿敏电阻，是一种新型的湿度敏感元件同时是湿度传感器的一种。
也是我们日常中说的湿度传感器。
它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。
一、特点：
具有体积小，感湿范围宽，响应速度快，抗污染能力强，抗结露，灵敏度高，性能稳定可靠，性价比高，低漂移、高精度、一致性好等特点。
二、适用范围：
电子、纺织、仓储、烟草、制药、气象、医疗设备等行业；
电子万年历、温湿度表、加湿器、除湿机、空调、微波炉、玩具及工艺品，以及其他需湿度测量的场所等产品。
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。
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：高分子电阻式湿敏元件
湿敏电阻：高分子电阻式湿敏元件
高分子电阻式湿敏元件是目前发展迅速、应用较广的一类新型湿敏元件。
它具有灵敏度高、线性度好、响应时间快、小型化、制作工艺简单、成本低以及使用方便等特点。
高分子电阻式湿敏元件的结构和金属氧化膜湿敏元件的结构相似，只是感湿膜及工艺方法不同。
高分子电阻式湿敏元件主要使用高分子固体电解质材料作为感湿膜，由于膜中存在可动离干而产生导电性，随着湿度的增大，其电离作用增强，便可动离子的浓度增大，电极间的阻值减小。
当湿度减小时，电离作用也相应减弱，可动离子的浓度也减小，电极间的电阻值增大。
这样，湿敏元件对水分子的吸附和释放情况，可通过电极间电阻值的变化检测出来，从而得到相应的湿度值。
高分子感湿膜可使用的材料很多，如高氯酸埋-聚氯乙烯、有亲水性基的有机硅氧烷以及四乙基硅烷的等离子共聚膜等。
图所示是一个高分子电阻式湿敏元件的电阻值与相对湿度的关系曲线。
相对湿度(RH%)。
湿敏电阻传感器原理图
湿敏电阻传感器原理图
摘要：湿敏电阻是一种阻值随环境相对湿度的变化而变化的敏感元件。
1、工作原理湿敏电阻式传感器主要由感湿层3、电极4和具有一定机械强度的绝缘基片2组成，如图1所示。
感湿层在吸收了环境中的水分后引起两电极间电阻值的变化，这样就将相对湿度的变化转换成电阻值的变化。
图1湿敏电阻结构示意图2、湿敏电阻式传感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、湿敏电阻是一种阻值随环境相对湿度的变化而变化的敏感元件。
1、工作原理
湿敏电阻式传感器主要由感湿层3、电极4和具有一定机械强度的绝缘基片2组成，如图1所示。
感湿层在吸收了环境中的水分后引起两电极间电阻值的变化，这样就将相对湿度的变化转换成电阻值的变化。
图1湿敏电阻结构示意图
2、湿敏电阻式传感器的应用
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。
如图2所示，是湿度检测器电路原理图。
图2湿度检测器电路原理图
图2所示电路中，由555时基电路、湿度传感器CH等组成多谐振荡器，在振荡器的输出端接有电容器C2，它将多谐振荡器输出的方波信号变为三角波。
当相对湿度变化时，湿度传感器CH的电容量将随着改变，它将使多谐振荡器输出的频率及三角波的幅度都发生相应的变化，输出的信号经VD1，VD2整流和C4滤波后，可从电压表上直接读出与相对湿度相应的指数来。
Rp电位器用于仪器的调零。
湿敏传感器
• 四、温度补偿：
•
通常氧化物半导体陶瓷湿敏电阻温度系数为0.1～0.3，
在测湿精度要求高的情况下必须进行温度补偿。
• 决策与计划 • 粮食含水量不同，电导率也不同。 检测粮食含水量是将两根金属探头插入 粮食中，当粮食含水量越高时，电导率 越大，两根金属探头间的阻值就越小； 反之，阻值就越大。通过检测两根金属 探头间阻值的变化，就能测出粮食含水 量的大小。 • 由于粮仓环境洁净，水分检测 连续，结合湿敏传感器相关知识，这里 选用高分子电容湿敏传感器作为环境湿 度检测传感器。
• 3.后续电路：
• 150V电压加在RAB上，产生以内的电流，经运放输出 小于2V的电压，由7106模数转换器转换为数字量后在 显示器上显示。 • 4.校正：
• （1）零点校正：将A、B开路，即两金属棒完全分开， 此时RAB无穷大，调节RP1使显示值为零；
• （2）满度校正：将A、B短路，即两金属棒连接在一 起，相当于粮食完全浸泡在水中，此时RAB阻值为零， 调整RP2使显示值为100• 一、电源选择：
• 湿敏电阻必须工作在交流回路中。若用直流供电， 会引起多孔陶瓷表面结构改变，湿敏特性变劣；若交流 电源频率过高，由于元件的附加容抗而影响测湿灵敏度 和准确性。因此应以不产生正、负离子积聚为原则，使 电源频率尽可能低。对于离子导电型湿敏元件，电源频 率一般以1kHz为宜。对于电子导电型湿敏元件，电源频 率应低于50Hz。
• 1.检测电路： • 图中A、B为两根金属探头，插入粮 食中，来检测两探头间粮食的阻值RAB。 由于阻值很大，因此间距要小，一般设 置为2毫米。 • 2.高压电源： • 由于RAB通常在几十兆欧～几百兆 欧之间，因此供电电源要用高压才能流 过电流。图中由时基电路7555组成无稳 自激振荡器，产生矩形脉冲，经升压变 压器Tr提高振幅20倍，然后通过整流电 路输出约150V电压。
湿度传感器
2、简述光电导效应，并应用光电晶体的能带分析热 敏电阻CdS的工作原理。
3、简述光敏二极管的工作过程。
4、什么是霍耳效应，画出霍耳效应原理图；利用霍 耳片设计测磁电路，画出电路示意图，简述其工作原 理。
4、湿敏电阻器的特性
1）电阻－湿度特性
2）时间常数 衡量湿敏电阻器随温度的跃变其阻值 的变化速率。 湿敏电阻的时间常数越小越好。
湿敏电阻器的阻值增加量从零变化到稳定增加量 的63％所需的时间。
3）滞后效应 湿敏电阻器周围 湿度变化一个往返 周期，相应的电阻 值变化曲线在吸湿 和脱湿过程中并不 重复，形成一个类 似磁滞回线的湿滞 环。 湿滞回线和湿滞量
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，其温度系数一般在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。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，湿度传感器工作的温度范围也是重 要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作
20.2 湿度传感器
( Humidity Transducer)
湿度传感器：把相对湿度的变化转换成电信号的器件。 感湿特点：
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、介电常数发生很大的 变化，从而制成湿敏元件。
一、湿度传感器分类
1、湿度及其表示方法 表示环境中水蒸气含量的物理量。
三、湿敏电容器的工作原理及特性
利用器件的电容随湿度变化而变化的特性。
电容随湿度的变化取决于介质介电常数ε随湿度的 变化来确定。
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。
家用除湿机简述常用的湿度传感器类型及其原理
家用除湿机简述常用的湿度传感器类型及其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。
气敏、湿敏传感器
一、气敏电阻传感器气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器，它的传感元件是气敏电阻。
气敏电阻形式繁多，可以检测各种特定对象的气体，如各种还原性气体。
1．还原性气体传感器所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。
还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。
【举例】各种可燃性气体传感器如，酒精传感器、煤气报警器、液化气报警器、一氧化碳传感器、甲烷传感器等。
2．二氧化钛氧浓度传感器半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，对氧气十分敏感。
其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。
当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。
TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路介绍【举例】氧浓度传感器可用于汽车尾气测量气敏半导体的灵敏度较高，它较适用于气体的微量检漏、浓度检测或超限报警。
二、湿敏电阻传感器湿度包括：绝对湿度和相对湿度，湿度对电子元件的影响很大。
检测湿度的手段很多，如毛发湿度计、干湿球湿度计、石英振动式湿度计、微波湿度计、电容湿度计、电阻湿度计等，本节介绍陶瓷湿敏电阻式湿度传感器。
图2－19是陶瓷湿敏电阻传感器的结构、外形及测量转换电路框图，它主要用于测量空气的相对湿度。
新型传感器包括气敏传感器、湿敏传感器、微传感器、光栅传感器、光电式传感器、光纤传感器、集成化智能传感器等。
本章分别介绍了这些新型传感器概念、工作原理、性能参数、应用领域等相关问题。
第10章气敏、湿敏传感器本章主要内容10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义2. 结构：半导体气敏传感器一般由三部分组成：敏感元件、加热器和外壳。
3. 分类：按其制造工艺，分为烧结型、薄膜型和厚膜型；按加热方式不同，可分为直热式和旁热式两种气敏器件。
二. 半导体气敏材料的气敏机理三. SnO2 系列气敏器件1. 主要特性2. 检测电路四. 气敏传感器的应用1 简易家用气体报警2 有害气体鉴别、报警与控制电路3 防止酒后开车控制器10.2 湿敏传感器一．半导体陶瓷湿敏电阻1. 负特性湿敏半导瓷的导电原理2 正特性湿敏半导瓷的导电原理二. 典型半导瓷湿敏元件三. 湿敏传感器的应用1 湿度检测器2 高湿度显示器本章教学要求及重点、难点一．教学要求1.了解气敏、湿敏电阻传感器的结构2. 掌握气敏、湿敏电阻传感器的工作原理及应用二. 重点、难点重点：气敏、湿敏电阻传感器的原理及应用难点：气敏、湿敏电阻传感器的原理10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器，它的传感元件是气敏电阻。
湿敏传感器——湿敏电阻实验
湿敏传感器——湿敏电阻实验
一、实验原理：
高分子湿敏电阻主要是使用高分子固体电解质材料作为感湿膜，由于膜中的可动离子产生导电性，随着湿度的增加，电离作用增强，可动离子的浓度增大，电极间电阻减小，反之，电极间的电阻增大，通过测量湿敏电阻值的变化，就可得到相应的湿度值。
实验所需部件：
湿敏电阻、公共实验模块（一）（二）、音频信号源、示波器、电压表
二、实验步骤：
1、连接主机与实验模块的电源和传感器接口，观察湿敏电阻结构，转换电
端接电压表。
路输出V
2、开启主机电源，按图（14）接好测试线路，音频信号1KHZ、幅度≦2V，低通滤波器输出端接电压表，示波器接相敏检波器③端。
3、调节电桥WD电位器及移相器，使电压表指示为零，差动放大器增益可根据系统输出大小调节。
4、轻轻用嘴对湿敏电阻吹气，观察相敏检波器③端波形及低通滤波器输出电压的变化。
5、近距离对传感器呵气，观察系统输出最大时相敏检波器③端的波形及恢复过程，由此大致判断传感器的吸湿和脱湿时间。
6、试将湿敏电阻接入湿敏电容模块做实验二十六内容，比较两种实验结果。
注意事项：
给传感器表面不能直接接触水分，不能用硬物碰擦，以免损伤感湿膜。
激励信号必须从音频180°端口接入，信号幅度严格限定≦VP-P2V。
避免用直流信号作为激励源，以免传感器极化。
湿敏电阻特性(优选材料)
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。
西博臣科技湿敏电阻CHR01-3035说明书
CHR01-3035系列工业级别 高分子湿度传感器规格书HUMIDITY SENSOR SPECIFICATIONS产品名称工业级湿敏电阻广州西博臣科技有限公司 发行日期 2005年7月12日批准：李玉林版本12005年7月12日审核：植新明版本22006年9月13日型号CHR01-3035编制：植国明版本32018年1月26日一、原理工业级别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、应用适合除湿机、加湿机、变送器、模块、电子温湿表、制冷、干燥、气象等需湿度测量的场所。
三、特性此产品属于工业级别的湿敏电阻，高精度、高可靠、防水耐水性好、高低湿适应性强、稳定、低漂移、一致性好。
四、外型尺寸及内部结构示意图:1、大尺寸W（半圆形）图一（单位：mm）1—外壳 (ABS) 2—基片(AL2O3) 3—电极 4—感湿膜 5—引脚2、小尺寸S（方形）图二（单位：mm）1—外壳 (ABS) 2—基片 (AL2O3) 3—电极 4—感湿膜 5—引脚五、型号命名C HR 01 — XXX X公司代号湿敏电阻编号阻值尺寸3035（30KΩ） W大/S 小备注：1、标称阻值：指在温度为25℃，相对湿度为60%RH下所测量阻抗值；2、尺寸：W:指引脚间距为5.08mm , S：引脚间距为2.54mm；3、本规格书所有参数均由LCR数字电桥在（1K Hz，1V）下所测阻抗。
4、基本参数：温度为25℃下,特征阻抗值（单位：K）型号20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% CHR01-3035 820 330 97 50 30 16 9 4.75、各温度下，不同湿度/阻抗数据表见表1。
6、各温度下，不同湿度/阻抗图见图3。
六、电性能参数工作电压1V AC（50Hz～2 K Hz）检测范围20%～90%RH检测精度±2%工作温度范围最高使用温度0℃～＋85℃120℃特征阻抗范围30KΩ(60%RH，25℃)响应时间≤12s(20%～90%)湿度飘移（/年）≤±2%RH湿滞≤1.5%RH* 元件使用在(85 - 120℃)时,需在高温下标定，器件外壳需另制七、应用电路建议1、如使用模拟电路，请将湿度信号变为电压信号输出，请向厂家索取。
湿敏电阻传感器的原理及结构
湿敏电阻传感器的原理及结构
湿度的检测与控制在现代科研、生产、小活中的地位越来越重要。
例如，许多储物仓库在
湿度超过某一程度时，物而易发牛变质或客变现象；居室的湿度希望通小；纺织厂要
求车间湿
度保持在(60％一70％)RH；在农业生产小的温审育花、食用荫培养、水果保鲜等郁滞要对湿
度进行检测和控制。
对湿度的测量比较困难，因为水蒸气小各种物质的物理、化学过程很复太。
将湿度变成电
信号的传感器有红外线湿度讨、微波湿皮计、超声波湿度计、石英品体振动式湿度计、湿敏电容
湿度计、湿敏电阻湿度计等。
以前的湿敏传感器中，多数还是各种湿饭电阻传感器，
其小的敏
感元件是湿敏电阻。
湿敏电阻是一种阻值随相对湿度的变化而变化的敏感元件。
它主要出感湿尼(湿敏层)、
电极和久有一定机械强度的绝缘基ATMEL代理商片组成，如图3—7所不c
感湿层在吸收了环境中的水分后
引起构电极问电PK值的变化．这样就能直接将相对湿度
变换成电阻值的变化。
利用此特性，可以制作成电阻湿度计来测量温度的变化情况，或制成湿
度控削器等侧湿仪疾TI代理利传感器。
它们和常用的毛发湿度计、下湿球湿度计相比．具有使用方
便、精度较高、响1加快、测量范围J☆及湿度系数较小等优点。
常用的有金届氧化物陶瓷湿敏电
阻、金属氧化物膜型湿敏电阻、高分子材料湿敏屯阻等。
cjmc%ddz。
《湿敏元件简介》课件
工业控制领域
在工业控制领域，湿敏元件广泛应用于环境湿度、气体湿度等测量和控
制系统中。随着工业自动化程度的提高，市场需求将进一步扩大。
02 03
医疗保健领域
在医疗保健领域，湿敏元件可用于监测呼吸、气体交换等生理参数，提 高医疗诊断的准确性和可靠性。随着人们对健康需求的增加，市场需求 也将不断增长。
农业领域
湿敏元件的温度特性是指在不同温度下，元件的灵敏度、响应时间等性能的变化情况。理想的湿敏元 件应在较宽的温度范围内保持稳定的性能表现，以满足各种环境下的使用需求。
湿度范围
总结词
湿敏元件能够检测到的湿度范围
详细描述
湿度范围是湿敏元件的一个重要性能指标，它决定了元件的应用范围。不同湿敏元件的 湿度范围可能有所不同，从数十百分比RH到数百百分比RH不等。选择适合应用需求的
VS
市场竞争激烈
随着技术的不断发展和市场的不断扩大， 越来越多的企业进入湿敏元件领域，导致 市场竞争日趋激烈。解决方案是加强品牌 建设、提高产品质量和服务水平，提升企 业核心竞争力。
技术创新与突破
新型湿敏材料的研发
探索和开发新型湿敏材料，以提高湿敏元件的灵敏度和稳定性， 是当前技术创新的重要方向。
纳米技术的应用
利用纳米技术制造更小、更精确的湿敏元件，以提高其响应速度和 精度。
集成化与智能化
将湿敏元件与其他传感器、微处理器等集成在一起，实现智能化测 量和控制。
市场发展前景
01
《湿敏元件简介》ppt课件
目录
• 湿敏元件概述 • 湿敏元件的制造工艺 • 湿敏元件的性能指标 • 湿敏元件的应用场景 • 湿敏元件的发展趋势与挑战
01
湿敏元件概述
定义与特性
湿敏电阻传感器工作原理
湿敏电阻传感器工作原理
湿敏电阻传感器通常由一个感应元件和一些辅助电路组成。
感应元件是一个由陶瓷材料制成的电阻器，其特殊的结构使其能够对湿度变化非常敏感。
辅助电路则负责将感应元件的电阻变化转化为电压或电流信号，以供后续的处理和分析。
湿敏电阻器的感应元件是由陶瓷材料制成的。
陶瓷材料是一种具有良好导电性质的材料，而且其电阻值受湿度影响较大。
当环境湿度增加时，陶瓷材料表面会吸收更多的水分，导致材料中的电解质含量增加。
电解质的存在会导致材料的导电性能发生变化，进而导致电阻值的变化。
因此，当环境湿度增加时，湿敏电阻器的电阻值会减小，而当环境湿度减小时，电阻值会增大。
为了将湿敏电阻器的电阻变化转化为可测量的电压或电流信号，通常需要使用一些辅助电路。
辅助电路通常包括一个电压或电流源，一个电阻和一个输出信号测量元件。
电压或电流源用于提供恒定的电压或电流，电阻的作用是限制电流的流动，输出信号测量元件用来测量电流或电压的变化。
当湿敏电阻器的电阻值发生变化时，导致通过电阻的电流或电压也发生变化。
这种变化可以通过输出信号测量元件进行测量和记录，从而实现对湿度变化的监测。
通常情况下，输出信号测量元件可以是一个电压表、电流表或者是一个模拟-数字转换器（ADC）。
利用湿敏电阻传感器可以实现对环境湿度的测量和监控。
它在实际应用中具有广泛的用途，例如在气象站、农田、仓储设备、制造业中等，都可以使用湿敏电阻传感器来进行湿度的测量和监控。
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。
湿敏电阻的原理和用法
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。
工业上流行的湿敏电阻主要有
1、半导体陶瓷湿敏元件
2、氯化锂湿敏电阻
3、有机高分子膜湿敏电阻
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。
湿敏电阻的用法
湿敏电阻只能用交流的，直流会导致湿敏失效，因为直流的电场会导致高分子材料中的带电粒子偏向两极，一定时间以后湿敏电阻就会失效。
所以必须用交流维持其动态平衡，这也是为什么测湿敏电阻阻值要用电桥而不能用普通万用表的原因。
水分子是极性分子，在直流电场中会分解为H2及O2，影响测量，并且在湿度传感器中存在导电离子，在高湿情况下，如采用直流电会漂移，造成电导率漂移，影响传感器的使用寿命。
可采用RC充放电，计时方式，有些芯片有RFC功能，亦可使用，或用IC直接产生1KHZ方波，叠加在采样电阻与湿度传感器之上，通过AD，在正周期内测量分压亦可。
或采用模拟电路，通过对数运算进行R/V转换，再AD采样。
湿敏电阻工作原理
湿敏电阻工作原理
湿敏电阻是一种基于材料的湿度测量装置，它可以用来检测环境中的湿度变化。
它的工作原理基于材料对湿度的敏感性。
湿敏电阻是由两个电极之间夹有一个湿敏物质层组成的。
湿敏物质是一种在潮湿环境下会发生体积膨胀或收缩的材料。
当湿度增加时，湿敏物质会吸收周围的水分并膨胀；而当湿度减少时，湿敏物质则会释放水分并缩小。
因此，湿敏电阻的电阻值会随着湿度的变化而改变。
当湿敏物质膨胀时，两个电极之间的物质层被拉伸，导致电阻增加；而当湿敏物质收缩时，电阻值则减小。
为了测量湿敏电阻的电阻变化，通常将它作为一个电阻被连接到一个电路中。
电路中通常有一个电压源和一个用来测量电阻值的电流计。
当湿敏电阻的电阻值改变时，通过电流计可以检测到电流的变化，从而间接地反映湿度的变化。
需要注意的是，湿敏电阻的响应速度相对较慢，因此在实际应用中，通常需要进行一定的滤波和校准。
此外，湿敏电阻的工作范围有限，对极端湿润或极度干燥的环境可能不适用。
总之，湿敏电阻通过利用湿敏物质对湿度变化的敏感性，实现了对湿度的测量。
它在一些需要粗略湿度监测的应用中具有一定的优势，但在一些精确湿度测量的场景中可能不太适用。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。