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德國HYDAC賀德克濕度傳感器對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間比較嚴(yán)格
人類的生存和社會活動與濕度密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,很難找出一個與濕度無關(guān)的領(lǐng)域來。由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,對HYDAC濕度傳感器的技術(shù)要求也不同。從制造角度看,同是HYDAC濕度傳感器,材料、結(jié)構(gòu)不同,工藝不同.其性能和技術(shù)指標(biāo)(像精度方面)有很大差異,因而價格也相差甚遠(yuǎn)。對使用者來說,選擇HYDAC濕度傳感器時,首先要搞清楚需要什么樣的傳感器;在自己的財力允許的情況下選購何種檔次的產(chǎn)品,權(quán)衡好“需要與可能"的關(guān)系,不至于盲目行事。從我們與用戶的來往來看,覺得有以下幾個問題值得注意。
和測量重量、溫度一樣,選擇HYDAC濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量。在當(dāng)今的信息時代,傳感器技術(shù)與計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)緊密結(jié)合著。測量的目的在于控制,測量范圍與控制范圍合稱使用范圍。當(dāng)然,對不需要搞測控系統(tǒng)的應(yīng)用者來說,直接選擇通用型濕度儀就可以了。
測量精度
和測量范圍一樣,測量精度同是傳感器最重要的指標(biāo)。每提高—個百分點.對傳感器來說就是上一個臺階,甚至是上一個檔次。因為要達(dá)到不同的精度,其制造成本相差很大,售價也相差甚遠(yuǎn)。例如進(jìn)口的1只廉價的HYDAC濕度傳感器只有幾美元,而1只供標(biāo)定用的全濕程HYDAC濕度傳感器要幾百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖"。
生產(chǎn)廠商往往是分段給出其HYDAC濕度傳感器的精度的。如中、低濕段(0一80%RH)為±2%RH,而高濕段(80—100%RH)為±4%RH。而且此精度是在某一溫度下(如25℃)的值。如在不同溫度下使用HYDAC濕度傳感器.其示值還要考慮溫度漂移的影響。,相對濕度是溫度的函數(shù),溫度嚴(yán)重地影響著空間內(nèi)的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。因為濕度隨著溫度的變化也漂忽不定的話,奢談測濕精度將失去實際意義。所以控濕首先要控好溫,這就是大量應(yīng)用的往往是溫濕度—體化傳感器而不單純是HYDAC濕度傳感器的緣故。
多數(shù)情況下,如果沒有精確的控溫手段,或者被測空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合,再選用±3%RH
以上精度的HYDAC濕度傳感器。與此相對應(yīng)的溫度傳感器.其測溫精度須足±0.3℃以上,起碼是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到,更何況傳感器自身了。國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心濕度室的文章認(rèn)為:“相對濕度測量儀表,即使在20—25℃下,要達(dá)到2%RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。"
濕敏元件是的HYDAC濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。
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(dāng)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(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。
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、酪酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時,濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對濕度成正比。
電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá)2-3%RH,這比干濕球測濕精度高。
濕敏元件的線性度及抗污染性差,在檢測環(huán)境濕度時,濕敏元件要長期暴露在待測環(huán)境中,很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。這方面沒有干濕球測濕方法好。下面對各種HYDAC濕度傳感器進(jìn)行簡單的介紹。
1、氯化鋰HYDAC濕度傳感器
(1)電阻式氯化鋰濕度計
第一個基于電阻-濕度特性原理的氯化鋰電濕敏元件是美國標(biāo)準(zhǔn)局的F.W.Dunmore研制出來的。這種元件具有較高的精度,同時結(jié)構(gòu)簡單、價廉,適用于常溫常濕的測控等一系列優(yōu)點。
氯化鋰元件的測量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。單個元件的有效感濕范圍一般在20%RH 以內(nèi)。例如0.05%的濃度對應(yīng)的感濕范圍約為(80~100)%RH ,0.2%的濃度對應(yīng)范圍是(60~80)%RH 等。由此可見,要測量較寬的濕度范圍時,必須把不同濃度的元件組合在一起使用??捎糜谌砍虦y量的濕度計組合的元件數(shù)一般為5個,采用元件組合法的氯化鋰濕度計可測范圍通常為(15~100)%RH,國外有些產(chǎn)品聲稱其測量范圍可達(dá)(2 ~100)%RH 。
(2)露點式氯化鋰濕度計
露點式氯化鋰濕度計是由美國的 Forboro 公司首先研制出來的,其后我國和許多國家都做了大量的研究工作。這種濕度計和上述電阻式氯化鋰濕度計形式相似,但工作原理卻不同。簡而言之,它是利用氯化鋰飽和水溶液的飽和水汽壓隨溫度變化而進(jìn)行工作的。