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由電極和聚合物膜組成濕度傳感器

發布時間:2024-02-17 來源:欣仰邦
    濕度傳感器是測量空氣中濕度的傳感器。一般指測量相對濕度至飽和水蒸氣含量的傳感器。它還可以與溫度傳感器結合使用作為溫度/濕度傳感器。當然,也有檢測絕對濕度的濕度傳感器,但檢測相對濕度的濕度傳感器更為常見。濕度傳感器不僅用于空調和烘干機等家用電器,還用于機器維護和食品加工現場。
濕度傳感器的使用
濕度傳感器廣泛應用于家用電器、打印機等辦公自動化設備、家庭、建筑物和設施中的空調以及工廠和倉庫等工業設施。每種用途的示例如下。
 
1、一般家居用品
濕度傳感器安裝在一般家庭使用的產品中。例如,用于空調、冰箱、汽車、烘干機、空氣凈化器、加濕器等。濕度傳感器對于調節空氣環境的空調產品來說是必不可少的。
 
2.辦公自動化設備
濕度傳感器也安裝在打印機等辦公設備中。辦公自動化設備不喜歡極端的干燥和潮濕,因此使用濕度傳感器來測量外部環境,以防止設備故障。
 
3、工業應用
濕度傳感器在工業應用中的應用更為廣泛。它不僅用于食品加工廠和植物栽培工廠的濕度控制,還用于半導體制造工廠和存儲區域的濕度控制。濕度傳感器還用于濕度控制很重要的地方,例如醫療設備制造和使用環境以及航空航天業務場所。
 
4. 存儲使用
濕度控制對于博物館和美術館展品的儲存也極其重要。因此,濕度傳感器在控制存儲地點的濕度方面發揮著重要作用。
 
濕度傳感器原理
濕度傳感器通常測量相對濕度。傳感器測量空氣中的濕度,并將其計算為與環境溫度下的飽和濕度的相對值,從而得出相對濕度。
 
另一方面,測量絕對濕度的濕度傳感器測量每立方米空間所含的水蒸氣量。絕對濕度是一個與溫度無關的值,表示空間中水蒸氣的量,也稱為體積絕對濕度。
 
濕度傳感器的類型
主流的濕度傳感器是電子聚合物濕度傳感器,又分為“可變電阻型”和“可變電容型”。兩者均由電極和聚合物膜組成,并通過電極之間電信號的變化來檢測由于聚合物膜吸收水分而引起的濕度變化。
 
1.電阻變化型濕度傳感器
電阻變化濕度傳感器通過電阻的變化捕獲與濕度變化相對應的電信號。它具有梳狀電極交替排列的結構,并且聚合物膜被排列以填充彼此相對的梳狀電極之間的間隙。
 
當這種聚合物膜吸濕并吸附水時,膜內的離子能夠自由移動,這些離子改變膜的電阻。該膜的電阻的變化會改變電極之間的電阻(阻抗),因此可以通過電阻的變化來檢測濕度。
 
電阻式濕度傳感器結構簡單,可以批量生產。它還具有相對便宜、耐用、抗噪音(因為它測量電阻)的優點,并且適用于高濕度區域。但缺點是濕度低時檢測可能不成功。
 
2.電容變化式濕度傳感器
電容可變濕度傳感器采用電容器技術,通過電容捕獲和檢測與濕度變化相對應的電信號。它的結構是,在普通電極的頂部放置透濕電極,中間夾有纖維素或PVA等吸收水分的介電聚合物薄膜。
 
在允許濕氣通過的電極側,無論電極存在或不存在,空氣中的濕氣都會被聚合物膜吸收,并且聚合物膜的電介質的電容根據吸收的量而變化水分。結果,水分含量的差異,或者換句話說,濕度的變化,可以被檢測為電容的變化。
 
電容式濕度傳感器的優點是比電阻式濕度傳感器更靈敏且響應時間更快。但電容式可變濕度傳感器的缺點是電路復雜。
 
有關濕度傳感器的其他信息
1.濕度傳感器類型
濕度傳感器包括具有小元件形狀并通過連接到電子電路來使用的類型,以及將濕度傳感器放置在探針形狀的測量部分內的類型。另外,有的耐凝結,有的弱抗凝結,因此需要根據用途選擇合適的。
 
2.濕度傳感器的使用壽命
濕度傳感器在使用多年后會逐漸老化,測量精度自然會降低。它還會導致濕度傳感器和外部輸出之間的連接處惡化。考慮到這些因素,傳感器的使用壽命約為 2 至 5 年,具體取決于使用環境和安裝的傳感器類型。
 
3. 智能手機濕度傳感器
近年來,越來越多的智能手機配備了溫度和濕度傳感器。為了使用配備溫度和濕度傳感器的智能手機測量溫度和濕度,您需要下載免費的應用程序。
 
此外,在許多情況下,沒有溫度/濕度傳感器的智能手機可以通過連接外部傳感器來測量。具有藍牙功能的溫度和濕度傳感器也可作為與智能手機配合使用的無線傳感器。這種外部傳感器通常被稱為“環境傳感器”。這些環境傳感器很多都具有多種傳感器功能,比如不僅可以測量濕度,還可以測量溫度、照度、氣壓、噪聲等。

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