一、維薩拉濕度傳感器的作用
就是把溫濕感應頭傳誦過(guò)來(lái)的電信號變成0~5V的電壓或4~20ma的工控電流信號
二、維薩拉濕度傳感器的分類(lèi)及特點(diǎn)
1、維薩拉濕度傳感器的分類(lèi)
濕度傳感器分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都是在基片涂覆感濕材料形成感濕膜??諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?,元件的阻抗、介質(zhì)常數發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件。
2、濕度傳感器的特性:
國內外各廠(chǎng)家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一,質(zhì)量?jì)r(jià)格都相差較大,用戶(hù)如何選擇性能價(jià)格比優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度,需要在這方面作深入的了解。
濕度傳感器具有如下特點(diǎn):
(1)精度和長(cháng)期穩定性
濕度傳感器的精度應達到±2%~±5%RH,達不到這個(gè)水平很難作為計量器具使用,濕度傳感器要達到±2%~±3%RH的精度是比較困難的,通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測量的。在實(shí)際使用中,由于塵土、油污及有害氣體的影響,使用時(shí)間一長(cháng),會(huì )產(chǎn)生老化,精度下降,濕度傳感器的精度水平要結合其長(cháng)期穩定性去判斷,一般說(shuō)來(lái),長(cháng)期穩定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問(wèn)題,年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少,一般都在±2%左右,甚至更高。
(2)濕度傳感器的溫度系數
濕敏元件除對環(huán)境濕度敏感外,對溫度亦十分敏感,其溫度系數一般在0.2~0.8%RH/℃范圍內,而且有的濕敏元件在不同的相對濕度下,其溫度系數又有差別。溫漂非線(xiàn)性,這需要在電路上加溫度補償式。采用單片機軟件補償,或無(wú)溫度補償的濕度傳感器是保證不了全溫范圍的精度的,濕度傳感器溫漂曲線(xiàn)的線(xiàn)性化直接影響到補償的效果,非線(xiàn)性的溫漂往往補償不出較好的效果,只有采用硬件溫度跟隨性補償才會(huì )獲得真實(shí)的補償效果。濕度傳感器工作的溫度范圍也是重要參數。多數濕敏元件難以在40℃以上正常工作。
(3)維薩拉濕度變送器的供電
金屬氧化物陶瓷,高分子聚合物和氯化鋰等濕敏材料施加直流電壓時(shí),會(huì )導致性能變化,甚至失效,所以這類(lèi)濕度傳感器不能用直流電壓或有直流成份的交流電壓。須是交流電供電。
(4)互換性
目前,濕度傳感器普遍存在著(zhù)互換性差的現象,同一型號的傳感器不能互換,嚴重影響了使用效果,給維修、調試增加了困難,有些廠(chǎng)家在這方面作出了種種努力,(但互換性仍很差)取得了較好效果。
(5)濕度校正
校正濕度要比校正溫度困難得多。溫度標定往往用一根標準溫度計作標準即可,而濕度的標定標準較難實(shí)現,干濕球溫度計和一些常見(jiàn)的指針式濕度計是不能用來(lái)作標定的,精度無(wú)法保證,因其要求環(huán)境條件非常嚴格,一般情況,(在濕度環(huán)境適合的條件下)在缺乏完善的檢定設備時(shí),通常用簡(jiǎn)單的飽和鹽溶液檢定法,并測量其溫度。
3、對維薩拉濕度變送器性能作初步判斷的幾種方法
在濕度傳感器實(shí)際標定困難的情況下,可以通過(guò)一些簡(jiǎn)便的方法進(jìn)行濕度傳感器性能判斷與檢查。
(1)一致性判定,同一類(lèi)型,同一廠(chǎng)家的濕度傳感器產(chǎn)品一次購買(mǎi)兩支以上,越多越說(shuō)明問(wèn)題,放在一起通電比較檢測輸出值,在相對穩定的條件下,觀(guān)察測試的一致性。若進(jìn)一步檢測,可在24h內間隔一段時(shí)間記錄,一天內一般都有高、中、低3種濕度和溫度情況,可以觀(guān)察產(chǎn)品的一致性和穩定性,包括溫度補償特性。
(2)用濕毛巾或利用其它加濕手段對傳感器加濕,觀(guān)察其結露狀態(tài)下的特性、靈敏度、重復性、升濕脫濕性能,以及分辨率,產(chǎn)品的量程等。
(3)對產(chǎn)品在高溫狀態(tài)和低溫狀態(tài)(根據說(shuō)明書(shū)標準)進(jìn)行測試,并恢復到正常狀態(tài)下檢測和實(shí)驗前的記錄作比較,考查產(chǎn)品的溫度適應性,并觀(guān)察產(chǎn)品的一致性情況。
產(chǎn)品的性能終要依據質(zhì)檢部門(mén)正規完備的檢測手段。利用飽和鹽溶液作標定,也可使用產(chǎn)品作比對檢測,產(chǎn)品還應進(jìn)行長(cháng)期使用過(guò)程中的長(cháng)期標定才能較整體地判斷濕度傳感器的質(zhì)量。
總之,人們使用濕度傳感器的時(shí)間越長(cháng),認識就會(huì )越深入和整體。同時(shí),也對產(chǎn)品提出新的要求,這給產(chǎn)品帶來(lái)了新的機遇,推動(dòng)這項技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信,濕度傳感器產(chǎn)品會(huì )在應用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
三、濕度傳感器與濕度變送器的區別
狹義概念的濕度傳感器是指濕度的敏感器件,現在泛指各種不能直接在現場(chǎng)使用的濕度傳感器件或電路板。通常其輸出不是標準的0~5V或4~20mA信號,沒(méi)有電源保護、濾波等現場(chǎng)須的外圍電路,也沒(méi)有可直接使用的壁掛或管道式等封裝形式。
代表性產(chǎn)品有:瑞士羅卓尼克HC2A-S常溫溫濕度傳感器、HC2A-IC102高溫溫濕度傳感器,芬蘭維薩拉HMP110溫濕度傳感器、HMM100濕度傳感器、無(wú)錫徽科特HKT532溫濕度變送器、HKT60P溫濕度露點(diǎn)儀等。
傳統意義濕度變送器是指0~5V、0~10V或4~20mA輸出的濕度傳感器,現在泛指各種可以在現場(chǎng)直接使用的濕度傳感器產(chǎn)品。代表性產(chǎn)品:Vaisala公司的系列產(chǎn)品
在實(shí)際使用中,兩個(gè)概念的提法并不是十分明確,經(jīng)常通稱(chēng)為濕度傳感器。但在實(shí)際應用上差異還是很大的,濕度傳感器只是保證傳感探頭的精度,如瑞士羅卓尼克HC2系列,維薩拉HMP110系列等產(chǎn)品在實(shí)際使用中,終的綜合精度除了與外圍電路的原理設計有關(guān),甚至還和外圍電路的焊接工藝相關(guān)。濕度變送器保證的是終的綜合精度(包括外圍電路),給出的是無(wú)需修正的測試數據。所以,用戶(hù)使用濕度變送器是方便的。