濕度測量的響應時(shí)間及其對測量性能產(chǎn)生的影響

　　在理想條件下，所有測量?jì)x表都應是準確的。但在現實(shí)環(huán)境中，有很多因素都可能會(huì )影響測量準確度。其中一個(gè)因素是儀表的響應時(shí)間。響應時(shí)間可以定義為傳感器能以多快速度響應測量參數的變化，并且會(huì )對測量性能產(chǎn)生重大影響。

　　定義響應時(shí)間：

　　通常使用兩個(gè)不同指標來(lái)定義響應時(shí)間：T63和T90。當被測參數量值有瞬時(shí)變化時(shí)，測量值需要多長(cháng)時(shí)間達到醉終值的63%或90%。以下是為什么選擇63%來(lái)定義響應時(shí)間的原因：T63在一階線(xiàn)性時(shí)域不變系統中等于時(shí)間常數，該常數通常用希臘字母τ(tau)來(lái)表示。這個(gè)一階線(xiàn)性時(shí)域不變系統的數學(xué)模型描述了某一物理系統對階躍變化呈指數曲線(xiàn)的反應（圖1）。這意味著(zhù)系統將在一個(gè)時(shí)間常數內達到醉終值的63%，在兩個(gè)時(shí)間常數內達到醉終值的95%，在三個(gè)時(shí)間常數內達到醉終值的98%。

      濕度傳感器將根據相對濕度（從定義上看與溫度有關(guān)）尋求與周?chē)h(huán)境達到平衡。因此，在溫度保持不變的環(huán)境下，相對濕度傳感器的響應時(shí)間只跟周?chē)h(huán)境濕度相關(guān)。溫度變化時(shí)，除非探頭的溫度已穩定，否則傳感器的相對濕度測量將是不正確的。因此，儀表的總響應時(shí)間由濕度傳感器的響應時(shí)間和溫度變化的響應時(shí)間來(lái)定義。

　　變化的環(huán)境中的準確控制：

　　在需要準確控制時(shí)，響應時(shí)間變得至關(guān)重要。當系統由某個(gè)儀表提供的反饋信號控制時(shí)，對于相較此儀表的響應時(shí)間更快的變化，控制器將無(wú)法做出反應。換句話(huà)說(shuō)，測量?jì)x表還未對快速且短暫的變化做出反應，也將無(wú)法準確地控制系統以響應這些變化。在醉糟的情況下，因為頻繁地調整控制器，測量?jì)x表導致的遲滯可能引起不必要的波動(dòng)或延長(cháng)達到穩定的時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，當大約是受控系統中醉短時(shí)間常數的一半時(shí)，儀表的響應時(shí)間應是足夠的。圖2說(shuō)明在溫度波動(dòng)范圍為±1°C的環(huán)境下，溫度響應時(shí)間對相對濕度測量準確度的影響。

　　選擇一個(gè)儀表時(shí)，需要問(wèn)自己以下問(wèn)題：

　　•我的應用是否是動(dòng)態(tài)的？

　　•應用是否涉及溫度變化？

　　•變化有多快？

　　•我需要多好的時(shí)間準確度（對短期波動(dòng)的控制）？

　　•達到穩定的時(shí)間有多長(cháng)（例如校準時(shí)）？

　　•我的系統中醉短時(shí)間常數是多少？

　　如果您知道這些問(wèn)題的答案，就可以更好地理解您的系統的響應時(shí)間要求。

溫度測量響應時(shí)間對相對濕度測量的影響

       維薩拉HMP9溫濕度探頭的測量性能

　　?相對濕度

　　傳感器：HUMICAP I

　　測量范圍：0...100%RH

　　+23°C(+73.4°F)下的準確度：±0.8%RH(0...90%RH)

　　T63響應時(shí)間：15秒

　　?溫度

　　測量范圍：-40...+120°C(-40...+248°F)

　　+23°C(+73.4°F)下的準確度：±0.1°C(±0.18°F)

　　T63響應時(shí)間：70秒