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新物联号:遇见阳光       发布时间:2019/8/14       共计:421 浏览
湿度传感器(英文名:humidity sensor)是指用湿敏电阻或湿敏电容元件的传感器件,主要用于湿度测量。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。主要应用在实验室、农业生产、气象、物联网、水文、汽车等多个领域。



一、湿度传感器特性和分类


1、湿敏电阻

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。


2、湿敏电容

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例,其测量范围是(1%~99%)RH,在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。当相对湿度从0变化到100%时,电容量的变化范围是163pF~202pF。温度系数为0.04pF/℃,湿度滞后量为±1.5%,响应时间为5s。


除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。


3、常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐、硫酸法),露点法,干湿球法以及应用形形色色的电子式传感器法。



二、湿度传感器主要产品分类及指标


目前,国外主要生产集成湿度传感器厂家主要有Honeywell公司、Humirel公司、Sensiron公司、宝力马、施奈德、西门子、三菱、松下、德国德国HLP等,主要产品分为:线性电压输出式集成湿度传感器、线性频率输出集成湿度传感器、频率/温度输出式集成湿度传感器、单片智能化湿度/温度传感器。


集成湿度传感器的测量范围一般可达到0~100%。但有的厂家为保证精度指标而将测量范围限制为10%~95%。设计+3.3V低压供电的湿度/温度测试系统时,可选用SHT11、SHT15传感器。这种传感器在测量阶段的工作电流为550μA,平均工作电流为28μA(12位)或2μA(8位)。上电时默认为休眠模式(Sleep Mode),电源电流仅为0.3μA(典型值)。测量完毕只要没有新的命令,就自动返回休眠模式,能使芯片功耗降至最低。此外,它们还具有低电压检测功能。当电源电压低于+2.45V±0.1V时,状态寄存器的第6位立即更新,使芯片不工作,从而起到了保护作用。

目前,传感器市场已经非常成熟,随着物联网的快速发展,全球传感器市场也在不断变化和创新。传感器领域的也在延伸和扩展,新技术将加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。


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