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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
電容

電容式濕度傳感器的特性

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:62

  電容式濕度傳感器直接感應相對濕度的變化,將濕度的變化轉換為電容的變化,再將電容量的變化經信號調理電路轉換為標準的電信號,提供給相關控制或監(jiān)測電路。電容式濕度傳感器的特點有:響應快,線性度高,遲滯低以及長期穩(wěn)定性好等,所以應用也越來越廣泛。

  電容式相對濕度傳感器通常由熱固聚合物,三層電容結構,鉑電極,以及集成信號調理電路(高溫應用除外)等組成。如下圖所示,其中熱固聚合物包裹在傳感器的最外層,主要是起保護作用,防止臟物、灰塵、油汅等覆蓋或進入到傳感器中,腐蝕鉑電極,影響傳感器的響應速度等。而外層的鉑電極上充滿了小孔,確保帶水氣的空氣快速、順利地進入到傳感器內部,加快傳感器的響應速度,減小測量的遲滯。

  在實際應用中,基于水汽親和力的電容式、電阻式或導電薄膜式的濕度傳感器既對濕度敏感,同時也對溫度敏感,所以為達到高精度的測量或寬溫度范圍工作,溫度補償是必不可少的。要實現(xiàn)溫度補償,溫度的測量必須盡可能地靠近濕度傳感器的測量環(huán)境,特別是利用濕度與溫度來計算露點時,這一點尤其重要。工業(yè)級的濕度和露點測量設備通常會在傳感器襯底的反面集成一個1000歐姆的鉑RTD溫度傳感器,用于溫度補償。

  當傳感器感應區(qū)域的表面溫度低于環(huán)境露點溫度時,這時傳感器感應區(qū)域表面就容易結露,哪怕感應區(qū)域表面溫度或傳感器內局部溫度只是短暫地低于環(huán)境露點溫度,傳感器內部或表面都有可能結露,特別是當工作環(huán)境的濕度高于95%時,溫度的細微波動,都有可能造成結露。

   為避免高濕與結露環(huán)境對濕度傳感器的影響,通常有一些措施,如保持良好的空氣流通減少溫度的波動;給濕度傳感器加燒結的不銹鋼過濾網,使用防水涂層進一步抑制結露的影響。

  

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