湿度传感器_湿度传感器原理_湿度传感器分类_湿度传感器应用和特点-传感器专家网

湿度传感器概述

湿度传感器是能感受气氛中水蒸气含量，并转换成可用输出信号的传感器。有利用多孔陶瓷 和高分子膜的吸湿性，引起电阻或电容量变化的湿度传感器；根据振子上吸湿物质的重量变化引起振子谐振频率变化的湿度 传感器。现己开发了干湿球湿度计、毛发湿度计、氯化锂湿度传感器，电解湿度传感器（P2O5湿度传感器）、高分子膜湿度传感器、石英振子式湿度传感器、氧化铝湿度传感器、陶瓷湿度传感器、热敏电阻湿度传感器、微波湿度传感器、露点传感器、结露传感器，以及湿敏尤件和信号处理电路集成在一起的C化湿度传感器。

湿度传感器原理

湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。

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、酪酸醋酸纤维等。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。

电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。

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。这方面没有干湿球测湿方法好。

湿度传感器的应用主要有：

1、气候监测 天气测量和预报对工农业生产、军事及人民生活和科学实验等方面都有重要意义，因而湿度传感器是必不可少的测湿设备，如树脂膨散式湿度传感器已用于气象气球测湿仪器上。

2、温室养殖 现代农林畜牧各产业都有相当数量的温室，温室的湿度控制与温度控制同样重要，把湿度控制在农作物、树木、畜禽等生长适宜的范围，是减少病虫害、提高产量的条件之一。

3、 工业生产　在纺织、电子、精密机器、陶瓷工业等部门，空气湿度直接影响产品的质量和产量，必须有效地进行监测调控。

4、物品储藏　各种物品对环境均有一定的适应性。湿度过高过低均会使物品丧失原有性能。如在高湿度地区，电子产品在仓库的损害严重，非金属零件会发霉变质，金属零件会腐蚀生锈。

5、 精密仪器的使用保护　许多精密仪器、设备对工作环境要求较高。环境湿度必须控制在一定范围内，以保证它们的正常工作，提高工作效率及可靠性。如电话程控交换机工作湿度在55 % ±10 %较好。温度过高会影响绝缘性能，过低易产生静电，影响正常工作。

湿度传感器分类索引

湿度传感器特点

1、湿度传感器的温度系数

湿敏元件除对于环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，他的温度系数一般在0.2~0.8%RH/℃范围内，并且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数也有差别。温漂非线性，这就需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。

2、精度以及长期稳定性

湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH，达不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和洁净的气体中测量的。在实际使用中，因为尘土、油污和有害气体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性与使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在1%RH水平的产品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。

3、湿度传感器的供电

金属氧化物陶瓷，高分子聚合物以及氯化锂等湿敏材料施加直流电压时，也会导致性能变化，甚至失效，所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。

4、湿度校正

校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往就是用一根标准温度计作标准即可，然而湿度的标定标准较难实现，干湿球温度计与一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的，精度无法保证，因其要求环境条件非常严格，一般情况，（最好在湿度环境适合的条件下）在缺乏完善的检定设备时，通常用简单的饱和盐溶液检定法，并测量其温度。

5、互换性

现在，湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，同一型号的传感器不能互换，严重影响了使用效果，给维修、调试增加了困难，有些厂家在这方面作出了种种努力，（但互换性仍很差）取得了较好效果。