1.简介
湿度传感器英文名称为humiditytransducer,是一种能感受气体中水蒸气含量,并转换成可用输出信号的传感器。主要应用于机械工程、传感器、气体及湿度传感器等方面。多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的±5%RH的精度就够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH。
2.特性
湿敏元件是比较简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、式两大类。
湿敏电阻: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。湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。
湿敏电容:湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的。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。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。
3.选择
选择测量范围----和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程测量。在当今的信息时代,传感器技术与技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。
选择测量精度----和测量范围一样,测量精度同是传感器重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。
考虑时漂和温漂----几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。
电容式湿度传感器,是湿度传感器中常用的一种,它是以高分子湿度湿敏电容器为基本感湿元件,利用对测量结果进行分析处理、显示和远距离传输,测量准确度达±2.5%。下面我们来看看电容式湿度传感器的工作原理:
4、工作原理
电容式湿度传感器,主要由湿敏电容和转换电路两部分组成。它由玻璃底衬、下电极、湿敏材料、上电极几部分组成。两个下电极与湿敏材料,上电极构成的两个电容成串联连接。
湿敏材料是一种高分子聚合物,它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时,湿敏元件的电容量随之发生改变,即当相对湿度增大时,湿敏电容量随之增大,反之减小(电容量通常在48~56pf间)。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化,对应于相对湿度0~100%RH的变化,传感器的输出呈0~1v的线性变化。
位移传感器是把物体的运动位移转换成可测量的电学量一种装置。通常用于把不便于定量检测和处理的位移、位置、形变、振动、尺寸等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式(LVDT)、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅、磁致伸缩式等传感技术来测量。
其中磁致伸缩位移传感器因具有易实现数字化、精度高、抗干扰能力强、适应恶劣环境、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到广泛的应用。
位移传感器的选型
位移传感器的选型,要满足下列指标的要求:
1、灵敏度方面的技术指标
对于一个仪器来说,一般都是灵敏度越高越好的,因为越灵敏,对周围环境发生的加速度的变化就越容易感受到,加速度变化大,很自然地,输出的电压的变化相应地也变大,这样测量就比较容易方便,而测量出来的数据也会比较精确的。
2、零点温度
环境温度的变化引起的零点平衡变化。一般以温度每变化10℃时,引起的零点平衡变化量对额定输出的百分比来表示,即传感器不受压时的输入由温度变更引起的漂移。
3、带宽方面的技术指标
带宽指的的是传感器可以测量的有效的频带,比如,一个传感器有上百HZ带宽的就可以测量振动了,一个具有五十HZ带宽的传感器就可以有效测量倾角了。
4、输出方式的技术指标
数字输出和模拟输出两种方式。数字式传感器向仪表输入的是数字信号,如数量、重量等;模拟式传感器向仪表输入的是模拟量信号,如电压、电流等。
5、量程方面的技术指标
测量不一样的事物的运动所需要的量程都是不一样的,要根据实际情况来衡量。
6、极限过载
传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大负荷。意思是当工作超过此值时,传感器将会受到yong久损坏。
7、传感器增益
就是传感器的原始信号输出放大倍率。