怎样合理运用湿度传感器和测量方法

怎样合理运用湿度传感器和丈量方法
关于合理运用湿度的评论现代信息技能使传感器技能发生了革命性的改变。嵌入式技能的运用大大改进了信号的处理技能，进步了测验精度。总线技能有效地处理了多点数据收集、远距离通讯等在模仿技能时期困扰人们的问题。网络化更为测控技能供给发挥身手的宽广空间。湿度丈量在十年前仍是局限于气候，科研等少量范畴里评论的技能，现代电子技能相同使湿度传感器成为科技刊物上常见的术语。1、湿度丈量方法的比较 相对湿度/温度传感器
湿度丈量技能因由已久。跟着电子技能的开展，近代丈量技能也有了飞速的开展。湿度丈量从原理上区分二、三十种之多。对湿度的表明方法有肯定湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值(分量或体积)等等。但湿度丈量始终是国际计量范畴中闻名的难题之一。一个看似简略的量值，深究起来，触及适当杂乱的物理—化学理论剖析和核算，初涉者或许会疏忽在湿度丈量中必需留意的许多要素，因此影响传感器的合理运用。常见的湿度丈量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱满盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和五花八门的电子式传感器法。这儿双压法、双温法是依据热力学P、V、T平衡原理，平衡时刻较长，分流法是依据肯定湿气和肯定干空气的精确混合。因为选用了现代测控手法，这些设备能够做得适当精细，却因设备杂乱，贵重，运作费时费工，首要作为规范计量之用，其丈量精度可达±2%RH以上。静态法中的饱满盐法，是湿度丈量中最常见的方法，简略易行。但饱满盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的安稳要求较高。用起来要求等很长时刻去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次敞开都需求平衡6~8小时。露点法是丈量湿空气到达饱满时的温度，是热力学的直接成果，精确度高，丈量规模宽。计量用的精细露点仪精确度可达±0.2℃乃至更高。但用现代光—电原理的冷镜式露点仪价格贵重，常和规范湿度发生器配套运用。干湿球法，这是18世纪就创造的测湿方法。历史悠久，运用最遍及。干湿球法是一种直接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球邻近的风速必需到达2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其精确度只需5~7%RH,显着低于电子湿度传感器。明显干湿球也不归于静态法，不要简略地以为只需进步两支温度计的丈量精度就等于进步了湿度计的丈量精度。
本文想着重两点：榜首，因为湿度是温度的函数，温度的改变决议性地影响着湿度的丈量成果。不管那种方法，精确地丈量和操控温度是榜首位的。须知即使是一个隔热杰出的恒温恒湿箱，其作业室内的温度也存在必定的梯度。所以此空间内的湿度也难以彻底均匀共同.第二，因为原理和方法差异较大，各种丈量方法之间难以直接校准和确定，大多只能用直接方法比对。所以在两种测湿方法之间彼此校正全湿程(相对湿度0~100%RH)的丈量成果，或许要在一切温度规模内校准各点的丈量成果，是好不简单的事。例如通风干湿球湿度计要求有规则风速的活动空气，而饱满盐法则要求严厉密封，两者无法比对。最好的方法仍是按国家对湿度计量器具检定体系(规范)规则的传递方法和检定规程去逐级确定。
2、湿度传感器测湿原理的差异
湿度传感器可分为物性型和结构型。物性型湿度传感器又分为水分子亲和型和非亲和型两类。绝大多数有用的湿度传感器归于前者。水分子亲和型的感湿机理首要表现在感湿资料在吸湿后阻值和电容值发生规律性改变。具有此类物性的资料许多：有金属氧化物、高分子、电解质、碳—聚合物混合资料。而现有的电子灵敏资料的均匀性、共同性没有到达抱负水平，元件制造工艺也良莠不齐，所以感湿元件的物性存在分散性。感湿元件的物性与湿度值之间又是一种直接联系，须通过转化电路将阻值或容值的改变转化为电压或电流量值。所以不同的原理、不同的资料、不同的结构做出的传感器反映的湿度值总是存在差异。
3、影响电子式湿度丈量精确度的要素
1)湿度传感器的差错
灵敏元件分散性形成：即元件阻值、容值对湿度呼应的离散性
信号转化发生差错：即阻值、容值转化为电压、电流信号时发生
温漂、时漂形成：湿敏元件必需和被测气体直接触摸，不能象其它电子器件那样彻底密封。故简单被空气中的酸性、碱性成分及有机溶剂腐蚀、污染，所以湿敏元件难以做到长寿数，需求守时(例如一年)标定。寿数较长，安稳性好的传感器标定后可持续运用，达十年以上。
2)二次外表中，对信号的处理引进的差错
对信号扩大、补偿、修正后发生的失真;例如有的湿敏元件温度系数是个变量，常温下补偿后，高温时仍有差错。
整机电路的零点漂移、温度漂移发生的差错。
3)传感器、变送器在校准，标守时发生的差错
标定设备的枯燥体系、饱满体系不抱负;或许双压法、双温法设备的压力、温度丈量操控禁绝;在分流法设备中因质量流量计禁绝;在露点法中，因采样气时导管漏气或导管太长而影响温度都会发生较大的差错。
平衡时刻不行或难以到达平衡发生的差错。灵敏元件周围有发热体(如功率较大的元器件)也会影响丈量成果。
传感器在作业室逗留方位不同发生的差错。
4、按“需求和或许”合理挑选传感器
湿度传感器品种繁多，各有优缺点。关于合理运用湿度传感器的评论,用户最好依据实际需求合理挑选传感器，不要盲目寻求高目标。用现代电子技能进步一个传感器及其二次外表的分辨率并不是很难的工作，但进步一台仪器外表的精确度则不是垂手可得能办到的。对湿度传感器而言，进步一、两个百分点，实际上是进步一个等级，或许意味着本钱和造价的大幅度进步乃至翻番。一般工控条件下运用湿度传感器，差错确定在±5%RH以内就足够了。假如运用者对湿度丈量的精度要求较特别，比方精度高，运用温度改变较大，或许首要在低湿段或高湿段运用。最好找威望的计量部分用二级以上的标定设备予于检测。不然选用精度低的测验手法只能得出置信度很低的定论。通过测验，全面、精确地了解湿度传感器的技能功能是合理运用这种传感器的必要条件。