湿敏传感器
湿敏传感器是能够感受外界湿度变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将湿度转化成有用信号的器件。湿度检测较之其他物理量的检测显得困难,这首先是因为空气中水蒸气含量要比空气少得多;
另外,液态水会使一些高分子材料和电解质材料溶解,一部分水分子电离后与溶入水中的空气中的杂质结合成酸或碱,使湿敏材料不同程度地受到腐蚀和老化,从而丧失其原有的性质;
再者,湿信息的传递必须靠水对湿敏器件直接接触来完成,因此湿敏器件只能直接暴露于待测环境中,不能密封。通常,对湿敏器件有下列要求:在各种气体环境下稳定性好、响应时间短、寿命长、有互换性、耐污染和受温度影响小等。微型化、集成化及廉价是湿敏器件的发展方向。
湿敏传感器应用注意事项
(1)电源选择
湿敏电阻必须工作于交流回路中,若用直流供电,会引起多孔陶瓷表面结构改变,湿敏特性变劣。采用交流电源频率过高,将由于元件的附加容抗而影响测湿灵敏度和准确性,因此应以不产生正、负离子积聚为原则,使电源频率尽可能低。对离子导电型湿敏元件,电源频率应大于50Hz,一般以1000Hz为宜。对电子导电型,电源频率应低于50Hz。
(2)线性化
一般湿敏元件的特性均为非线性,为便于测量,应将其线性化。
(3)温度补偿
通常氧化物半导体陶瓷湿敏电阻湿度温度系数为0.1~0.3,故在测湿精度要求高的情况下必须进行温度补偿。
(4)测湿范围
电阻式湿敏元件在温度超过95%RH时,湿敏膜因湿润溶解,厚度会发生变化,若反复结露与潮解,特性会变坏而不能复原。电容式传感器在80%RH以上高湿及100%RH以上结露或潮解状态下,也难以检测。另外,切勿将湿敏电容直接浸入水中或长期用于结露状态,也不要用手摸或嘴吹其表面。