聯系我們
地址:高新區太白南路181號A座B區
電話:029-83211245
055-62092(路電)
傳真:029-83287627
電子郵箱:zhongruitielu@163.com
濕度傳感器可分為物性型和結構型。物性型濕度傳感器又分為水分子親和型和非親和型兩類。絕大多數實用的濕度傳感器屬于前者。水分子親和型的感濕機理主要表現在感濕材料在吸濕后阻值和電容值發生規律性變化。具有此類物性的材料很多:有金屬氧化物、高分子、電解質、碳—聚合物混合材料。而現有的電子敏感材料的均勻性、一致性尚未達到理想水平,元件制作工藝也參差不齊,所以感濕元件的物性存在分散性。感濕元件的物性與濕度值之間又是一種間接關系,須經過轉換電路將阻值或容值的變化轉換為電壓或電流量值。所以不同的原理、不同的材料、不同的結構做出的傳感器反映的濕度值總是存在差異。到目前為止,還沒有一種在測量范圍、測試精度、響應時間、使用溫度、穩定性各方面都盡善盡美的“全天候”濕度傳感器。
影響電子式濕度測量準確度的因素
1)濕度傳感器的誤差
* 敏感元件分散性造成:即元件阻值、容值對濕度響應的離散性;
* 信號轉換產生誤差:即阻值、容值轉換為電壓、電流信號時產生;
* 溫漂、時漂造成:濕敏元件必需和被測氣體直接接觸,不能象其它電子器件那樣完全密封。故容易被空氣中的酸性、堿性成分及有機溶劑腐蝕、污染,所以濕敏元件難以做到長壽命,需要定期(例如一年)標定。壽命較長,穩定性好的傳感器標定后可繼續使用,達十年以上。
2)二次儀表中,對信號的處理引入的誤差
* 對信號放大、補償、修正后產生的失真;例如有的濕敏元件溫度系數是個變量,常溫下補償后,高溫時仍有誤差。
* 整機電路的零點漂移、溫度漂移產生的誤差。
3)傳感器、變送器在校準,標定時產生的誤差
* 標定設備的干燥系統、飽和系統不理想;或者雙壓法、雙溫法設備的壓力、溫度測量控制不準;在分流法設備中因質量流量計不準;在露點法中,因采樣氣時導管漏氣或導管太長而影響溫度都會產生較大的誤差。
* 平衡時間不夠或難以達到平衡產生的誤差。敏感元件周圍有發熱體(如功率較大的元器件)也會影響測量結果。
* 傳感器在工作室停留位置不同產生的誤差。
4、目前濕度傳感器溫度性能分析比較
和多數傳感器一樣,濕度傳感器在實用中必需解決溫漂問題。因此對濕度傳感器溫度特性的研究是其實用化中的重要課題。眾所周知,濕度測量始終是計量領域的一個難題,對濕度傳感器溫度特性的研究也十分困難。從各廠家濕度傳感器的產品說明書中可以發現,國外產品多數給出了溫度系數,國內產品則多數沒有給出。實際上給出指標的不一定能準確反映其傳感器的溫度特性:沒有給出指標的溫度特性不見得不好,很可能是缺乏數據難以給出具體指標。本文重點討論一下濕度傳感器的溫度特性,望引起對這一問題更深入的研究。
通常用溫度系數α或溫度漂移系數作為描述傳感器溫度特性的參數。高分子濕度傳感器的溫度系數的指標大約在0.05一0.5%RH/℃。在寬溫區使用時,這種幅度的溫度漂移已相當可觀了。例如氣象探空儀對濕度傳感器的工作溫度范圍要求為-50~+50℃,溫區跨度達100℃。與常溫基值相比,△T達幾十度,再小的溫度系數也難以忽略不計。下表列出了國內、外典型濕度傳感器的溫度特性。