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新物聯號:遇見陽光       發布時間:2019/8/14       共計:563 瀏覽
濕度傳感器(英文名:humidity sensor)是指用濕敏電阻或濕敏電容元件的傳感器件,主要用于濕度測量。濕敏元件主要電阻式、電容式兩大類。主要應用在實驗室、農業生產、氣象、物聯網、水文、汽車等多個領域。



一、濕度傳感器特性和分類


1、濕敏電阻

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時,元件的電阻率和電阻值都發生變化,利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的種類很多,例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、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。


2、濕敏電容

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時,濕敏電容的介電常數發生變化,使其電容量也發生變化,其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏電容的主要優點是靈敏度高、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、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,其測量范圍是(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,電容量的變化范圍是163pF~202pF。溫度系數為0.04pF/℃,濕度滯后量為±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、聲表面波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗污染性差,在檢測環境濕度時,濕敏元件要長期暴露在待測環境中,很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。


3、常見的濕度測量方法有:動態法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態法(飽和鹽、硫酸法),露點法,干濕球法以及應用形形色色的電子式傳感器法。



二、濕度傳感器主要產品分類及指標


目前,國外主要生產集成濕度傳感器廠家主要有Honeywell公司、Humirel公司、Sensiron公司、寶力馬、施奈德、西門子、三菱、松下、德國德國HLP等,主要產品分為:線性電壓輸出式集成濕度傳感器、線性頻率輸出集成濕度傳感器、頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器、單片智能化濕度/溫度傳感器。


集成濕度傳感器的測量范圍一般可達到0~100%。但有的廠家為保證精度指標而將測量范圍限制為10%~95%。設計+3.3V低壓供電的濕度/溫度測試系統時,可選用SHT11、SHT15傳感器。這種傳感器在測量階段的工作電流為550μA,平均工作電流為28μA(12位)或2μA(8位)。上電時默認為休眠模式(Sleep Mode),電源電流僅為0.3μA(典型值)。測量完畢只要沒有新的命令,就自動返回休眠模式,能使芯片功耗降至最低。此外,它們還具有低電壓檢測功能。當電源電壓低于+2.45V±0.1V時,狀態寄存器的第6位立即更新,使芯片不工作,從而起到了保護作用。

目前,傳感器市場已經非常成熟,隨著物聯網的快速發展,全球傳感器市場也在不斷變化和創新。傳感器領域的也在延伸和擴展,新技術將加速新一代傳感器的開發和產業化,競爭也將日益激烈。


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