第講濕度傳感器原理與應(yīng)用

第6講半導(dǎo)體濕度傳感器什么是濕度:空氣中水蒸氣含量多少的物理量與我們密切相關(guān)：農(nóng)業(yè):大棚,蘑菇工業(yè):電子工藝,紡織物資存儲:糧食,文物圖書生活：舒適40％－70％健康：干燥呼吸道疾病潮濕關(guān)節(jié)炎應(yīng)用:半導(dǎo)體凈化車間應(yīng)用:溫室應(yīng)用:氣象玉山應(yīng)用:文物保護(hù):敦煌應(yīng)用:健康玉山溫度℃水飽和蒸汽壓(pa)-20103-1025606111012272023383042454073816019934100101325106105104103102101-20020406080100溫度/℃水飽和蒸汽壓(pa)6.1濕度定義：飽和蒸汽壓6.1濕度定義：絕對濕度絕對濕度（Absolute

humidity）

單位體積（1m3）的氣體中含有水蒸氣的質(zhì)量（g）。

單位∶AH=g/m3

絕對濕度也可以用溫度與水蒸氣分壓表示

6.1濕度定義:相對濕度（Relative

humidity）氣體中的絕對濕度Pv與該溫度氣體飽和狀態(tài)的絕對濕度Ps之比

表示∶RH=Pv/Ps×100%

根據(jù)氣體定律,水蒸氣的質(zhì)量正比于水蒸氣分壓所以，

氣體中的水蒸氣分壓（e）與該溫度氣體飽和水蒸氣壓（ｅs）的比，用百分比表示。

表示∶RH=e/es×100%

相對濕度最常用。6.1濕度定義:換算已知溫度，RH和AH可以互相換算例如：20℃,RH=60%.求AH20℃的飽和蒸汽壓為2338pa,水蒸氣分壓為2338*60%=1400pa相當(dāng)于大氣壓：1400/101325=0.0138（20℃）相當(dāng)于大氣壓：0.0138*273/（273+20）＝0.0108（0℃）1m3的水蒸氣摩爾數(shù)：0.0108*1/0.0224*=0.481m3的水蒸氣質(zhì)量：0.48*18＝8.64（g)答案：AH=8.64g/m3依據(jù)PV=RT6.1濕度定義：換算例如：30℃,水蒸汽分壓為2000pa,求RH,AH(1)RH=2000/4245=47%很舒適(2)AH0℃分壓:2000*273/（273+30）＝1800Pa大氣壓:1800/105＝0.0181m3的的水蒸氣質(zhì)量：0.75*18＝13.5（g)答案：AH=13.5g/m31m3的摩爾數(shù)：0.018/0.024＝0.75mol6.1濕度定義結(jié)露106105104103102101-20020406080100溫度/℃水飽和蒸汽壓(pa)如果絕對濕度不變:則溫度增加RH減小

溫度降低RH增加

右圖的例子:30℃,RH=50%到10℃左右結(jié)露,若升高到60℃,RH降到10%6.1濕度定義露點例如：30℃,水蒸汽分壓為2000,求露點由圖求出,露點約為20℃水蒸汽壓:0.3*4245=1330例如：30℃,RH=30%,求露點由圖求出,露點約為10℃將溫度為T1的氣體冷卻,開始結(jié)露的溫度T2顯然,溫度T1時的水蒸汽壓=溫度T2的飽和水蒸汽壓主要參數(shù)1．濕度量程2．相對濕度特性曲線3．靈敏度4．溫度系數(shù)

響應(yīng)時間

濕滯迴線7.電壓特性8.頻率特性其他：精度，溫度范圍，穩(wěn)定性，壽命濕度量程濕度測量的全量程為0％～100％RH。但對一種具體的傳感器一般是無法覆蓋全量程的，所以濕度傳感器的標(biāo)稱量稱越大，使用的價值就越大。木材干燥0-40%空調(diào)30-70%氣象0-100%相對肥濕度傾特性翅曲線0話20敬4平0露60剝80示1賊00RH捉/%感濕液特征虛量正特波性負(fù)特穿性靈敏袖度S0愿20戲4趁0洲60醋80潤1嫌00RH孫/%感濕幼特征吐量Y斜率溫度熟系數(shù)C0玩20熄4左0粘60慶80丹1雅00RH頂/%感濕餡特征漿量YT2T1Y2Y1特征惜量溫肝度系費(fèi)數(shù)感濕塘溫度哨系數(shù)H2H1響應(yīng)醬時間τRH瓣/%Y10.它63τ階躍辛濕度卸變化輸出麥特征逢量0－63％的巨時間濕滯外迴線0瘋20幼4緒0主60睛80案1割00RH喬/%感濕袋特征務(wù)量YY2Y1濕滯刃量YFS電壓嫁，頻拳率特敲性AC的理枝由：（1）電哭容驅(qū)純動（2）電初阻型景的電筐解防仍止最大股電壓息幅度船限制虜（防當(dāng)止發(fā)迅熱）最大偽頻率大限制毛發(fā)只濕度而計優(yōu)點-使用截簡單索，測舌量工聾程裝歇置安到裝成換本低-本低怪應(yīng)用缺點-維修朱費(fèi)用發(fā)高-要頻躬繁地穩(wěn)對毛汗發(fā)進(jìn)挖行長旺度還尖原-濕度躁測量拳范圍億小（15說%至85拿%R植H)袍-高誤貌差-測量躬慢-非電焦量輸狡出干濕技球濕航度計干球刺溫度捐氣錫溫濕球再溫度RH有關(guān)露點狗濕度彩計半導(dǎo)迅體制但冷溫度刪測量鏡面距觀測讀數(shù)姥顯示美國Ed茂ge才Te制ch公司15事00型電容啄型濕地度傳魯感器器結(jié)構(gòu)采用飯電容峰型高舅分子閥介質(zhì)襪材料科制成暖的溫翠度傳栽感器電容禁器介出質(zhì)材倦料:高分固子薄總膜,醋酸壯纖維吧素等吸附雜水分處后,介電原系數(shù)慕就增手大，非電容嚷量增失大特點:靈敏顏度高,線性怨好電容樓型濕家度傳羊感器導(dǎo)結(jié)構(gòu)濕度刮傳感賢器俯電容寺型濕伸度傳狼感器產(chǎn)品綁名稱:濕度墊傳感罩器技（電取容型打）產(chǎn)品茫型號:VH早M1疾0產(chǎn)品扇廠商:深圳傘市矢令量科數(shù)技有干限公厲司簡單覆介紹V-匪HM譽(yù)10己V系列最濕度鞋模塊電壓綿（0.稿8~外3.膜9V類DC）輸出線性無需王避光插，無朋需防棚靜電娃，高渣濕后厲恢復(fù)晝時間睜短。濕度晃傳感刻器考電容脂型參財數(shù)主要船參數(shù)（Ta釘=2底5°窄C，Vs昏=5欣VD胳C）濕度之測量敬范圍5~尾99所%R重H精度(4擴(kuò)0陳to符6份0%椒RH它)±3口%R彈H溫度列系數(shù)(1蜘0~刑50盡°C浮)0.肥2%母RH神/°箏C供電趙電壓5V渡DC消耗刻電流1.禾1m鼻A挪(5游VD受C)輸出箏（0-耗-1波00梳%R或H線性駝對應(yīng)0.劑8V蹲--托3.軟9V）工作您溫度應(yīng)范圍-1亂0~梯60躲°C儲存續(xù)溫度近范圍-3幼0~甘70只°C長期雜穩(wěn)定暖性<1脅%R辜H/年難恢悶復(fù)時繳間（鈴在>9鏟0%師RH環(huán)境欲中存梅放15之0小時并后）10惕s響應(yīng)巨時間(3古3詞to境7庫6%佩RH撓,慢流罵動的垃空氣券中)鉆30菜s濕度纏傳感露器勒電阻鋤型產(chǎn)品憂名稱:濕度鎮(zhèn)傳感享器液（電膠阻型莊）產(chǎn)品路型號:CH而R-藍(lán)01產(chǎn)品錯廠商:廣州磁西博外臣科瘋技有俘限公俘司簡單哪介紹采用壤功能果高分越子膜勸涂敷槳在帶有爹導(dǎo)電言電極團(tuán)陶瓷踩襯底銅上,形成肥阻抗爹隨相厘對濕壺度變初化成對畏數(shù)變謹(jǐn)化的面敏感攏部件,導(dǎo)電機(jī)吧理為趁水分桑子的欄存在練影響高糕分子歡膜內(nèi)程部導(dǎo)猴電離潮子的遷怎移率濕度近傳感披器基電阻朽型參殊數(shù)特性參數(shù)

工作溫度范圍0℃～＋85℃檢測范圍20～95%RH檢測精度

±5%RH工作電壓AC1V（50～2KHz）特征阻抗范圍30(21～45)KΩ(60%RH,25℃)響應(yīng)時間

<

12s

(20%～90%)濕度漂移（/年)±2%RH濕滯≤1.5%RH陶瓷把型濕施度傳自感器材料覽：金屬笨氧化娃物特性私：具有謊感濕夸特性電阻櫻率隨均濕度紐奉下降RH瓜/%R/親Ω1081071061051041030絞20伸4企0