http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 11:21:53 來源:EDN行業資訊
近年來,國內外在研發領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏向集成化、、多參數檢測的方向迅速發展,為開發新一代濕度/溫度測控係統創造了有利條件,也將濕度測量技術提高到了新的水平。
1、 濕敏元件的特性
濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。
1.1 濕敏電阻
濕(shi)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)特(te)點(dian)是(shi)在(zai)基(ji)片(pian)上(shang)覆(fu)蓋(gai)一(yi)層(ceng)用(yong)感(gan)濕(shi)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)的(de)膜(mo),當(dang)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)吸(xi)附(fu)在(zai)感(gan)濕(shi)膜(mo)上(shang)時(shi),元(yuan)件(jian)的(de)電(dian)阻(zu)率(lv)和(he)電(dian)阻(zu)值(zhi)都(dou)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),利(li)用(yong)這(zhe)一(yi)特(te)性(xing)即(ji)可(ke)測(ce)量(liang)濕(shi)度(du)。濕(shi)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)種(zhong)類(lei)很(hen)多(duo),例(li)如(ru)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)特(te)濕(shi)敏(min)電(dian)阻(zu)、矽濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優點是靈敏度高,主要缺點是線性度和產品的互換性差。
1.2 濕敏電容
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷ku酸suan醋cu酸suan纖xian維wei等deng。當dang環huan境jing濕shi度du發fa生sheng改gai變bian時shi,濕shi敏min電dian容rong的de介jie電dian常chang數shu發fa生sheng變bian化hua,使shi其qi電dian容rong量liang也ye發fa生sheng變bian化hua,其qi電dian容rong變bian化hua量liang與yu相xiang對dui濕shi度du成cheng正zheng比bi。濕shi敏min電dian容rong的de主zhu要yao優you點dian是shi靈ling敏min度du高gao、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯後量小、便於製造、容易實現小型化和集成化,其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生產的SH1100型濕敏電容為例,其測量範圍是(1%~99%)RH,在55%RH時的電容量為180pF(典型值)。當相對濕度從0變化到100%時,電容量的變化範圍是163pF~202pF。溫度係數為0.04pF/℃,濕度滯後量為±1.5%,響應時間為5s。
除電阻式、電容式濕敏元件之外,還有電解質離子型濕敏元件、重量型濕敏元件(利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率)、光強型濕敏元件、聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)濕(shi)敏(min)元(yuan)件(jian)等(deng)。濕(shi)敏(min)元(yuan)件(jian)的(de)線(xian)性(xing)度(du)及(ji)抗(kang)汙(wu)染(ran)性(xing)差(cha),在(zai)檢(jian)測(ce)環(huan)境(jing)濕(shi)度(du)時(shi),濕(shi)敏(min)元(yuan)件(jian)要(yao)長(chang)期(qi)暴(bao)露(lu)在(zai)待(dai)測(ce)環(huan)境(jing)中(zhong),很(hen)容(rong)易(yi)被(bei)汙(wu)染(ran)而(er)影(ying)響(xiang)其(qi)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)及(ji)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)。
2、 集成濕度傳感器的性能特點及產品分類
目前,國外生產集成濕度傳感器的主要廠家及典型產品分別為Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。這些產品可分成以下三種類型:
2.1 線性電壓輸出式集成濕度傳感器
典型產品有HIH3605/3610、HM1500/1520。qizhuyaotedianshicaiyonghengyagongdian,neizhifangdadianlu,nengshuchuyuxiangduishiduchengbiliguanxidefutejidianyaxinhao,xiangyingsudukuai,zhongfuxinghao,kangwurannengliqiang。
2.2 線性頻率輸出集成濕度傳感器
典型產品為HF3223型。它采用模塊式結構,屬於頻率輸出式集成濕度傳感器,在55%RH時的輸出頻率為8750Hz(型值),當上對濕度從10%變化到95%時,輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。這種傳感器具有線性度好、抗幹擾能力強、便於配數字電路或單片機、價格低等優點。
2.3 頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器
典型產品為HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,還增加了溫度信號輸出端,利用負溫度係數(NTC)熱敏電阻作為溫度傳感器。當環境溫度變化時,其電阻值也相應改變並且從NTC端引出,配上二次儀表即可測量出溫度值。