如何选择湿度传感器
电容,resisitive和导热性湿度传感器的工作原理这种讨论还涉及它们的优点,缺点和应用。
1准确性2重复性3互换性4长期稳定性5能够冷凝回收6耐化学和物理污染7大小8包装9成本效益
额外显著长期因素是与传感器的更换,字段和内部校准相关的成本,并且该信号调理和数据采集(DA)电路的复杂性和可靠性。基于上述考虑,以使感,潜在用户所需要的最广泛使用的类型的湿度传感器和它们的预期性能的一般趋势的理解。
电容式湿度传感器电容式相对湿度(RH)传感器(见照片1),广泛应用于工业,商业,和天气遥测应用。
照片1。容性相对湿度传感器是在大范围的式样,尺寸和形状,包括集成的单片电子元件。这里显示的传感器是由不同的制造商。
它们由在其上的聚合物或金属氧化物的薄膜被沉积在两个导电电极之间的衬底。感测表面上涂有多孔金属电极,以保护它免受污染和暴露于冷凝。基板通常是玻璃,陶瓷,或硅。在电容式湿度传感器的介电常数的增量变化几乎是成正比的周围环境的相对湿度。电容的变化通常是02~05pF为1%的相对湿度的变化,而大容量电容是100和500pF的之间,在50%相对湿度在25℃下电容式传感器的特征在于低的温度系数,在高温下发挥作用的能力(高达200℃),从缩合完全恢复,并且对化学蒸气合理阻力。响应时间为30至60秒为63%RH的阶跃变化。
国家的最先进的技术用于生产电容式传感器采取许多在半导体制造过程中使用,以产生感应器以最小的长期漂移和滞后的原则的优势。薄膜电容式传感器可以包括单片信号调节电路集成到基板上。最广泛使用的信号调节器采用了CMOS定时器脉冲的传感器,并产生一个接近线性的电压输出(见图1)。
f图1接近线性的响应在25°C。看到这个情节的电容变化与
湿度的应用术语“大电容”指的是基值,在0%相对湿度。
电容式传感器的典型的不确定性为±2%RH从5%到95%相对湿度与2点校准。电容式传感器是由距离传感元件可以位于从信号调理电路中,由于连接电缆的相对于所述传感器的相对小的电容变化的电容效应的限制。实际上的限制是10英尺。
直接字段互换性可以是一个问题,除非该传感器是激光修整,以减少偏差为±2%或提供了一种基于计算机的校准方法。这些校准方案可以补偿传感器电容100至500pF的露点。薄膜电容式传感器提供在低RH离散信号的变化,保持稳定的长期使用,并具有最小的漂移,但它们不是线性的下面几%相对湿度。这些特征导致了露点测量系统的发展结合有电容传感r