湿度作为世界计量领域中著名的难题,而目前的电子式湿度传感器影响其测量精度的误差又有哪些呢?下面来为大家分析一下:
一、湿度传感器的误差
敏感元件分散性造成:即元件阻值、容值对湿度响应的离散性;
信号转换产生误差:即阻值、容值转换为电压、电流信号时产生;
温漂、时漂造成:湿敏元件必需和被测气体直接接触,不能象其它电子器件那样完全密封。故容易被空气中的酸性、碱性成分及有机溶剂腐蚀、污染,所以湿敏元件难以做到长寿命,需要定期标定。寿命较长,稳定性好的传感器标定后可继续使用,达十年以上。
二、二次仪表中,对信号的处理引入的误差
对信号放大、补偿、修正后产生的失真;例如有的湿敏元件温度系数是个变量,常温下补偿后,高温时仍有误差。
整机电路的零点漂移、温度漂移产生的误差。
三、传感器、变送器在校准,标定时产生的误差
标定设备的干燥系统、饱和系统不理想;或者双压法、双温法设备的压力、温度测量控制不准;在分流法设备中因质量流量计不准;在露点法中,因采样气时导管漏气或导管太长而影响温度都会产生较大的误差。
首先,温度必须选择传感器结构,使敏感元件规定测量时间之内达到所测流体或被测表面温度。温度传感器输出仅仅敏感元件温度。实际上,要确保传感器指示温度即所测对象温度,常常很困难。 容器中流体温度般用热电偶或热电阻探头测量,但当整系统使用寿命比探头预计使用寿命长得多时,或者预计会相当频繁拆卸出探头以校准或维修却能容器上开口时,容器壁上安装永久性热电偶套管。用热电偶套管会显著延长测量时间常数。当温度变化很慢且热导误差很小时,热电偶套管会影响测量精确度,但如果温度变化很迅速,敏感元件跟踪上温度迅速变化,且导热误差又能增加时,测量精确度就会受到影响。因此要权衡考虑维修性和测量精度这两因素。 热电偶或热电阻探头全部材料都应与能和它们接触流体适应。使用裸露元件探头时,必须考虑与所测流体接触各部件材料(敏感元件、连接引线、支撑物、局部保护罩等)适应性,使用热电偶套管时,只需要考虑套管材料。 电阻式热敏元件浸入液位变送器体及多数气体时,通常密封,至少要涂层,裸露电阻元件能浸入导电或污染流体中,当需要其快速响应时,将它们用于干燥空气和限几种气体及某些液位变送器体中。电阻元件如用停滞或慢速流动流体中,通常需某种壳体罩住以进行机械保护。 当管子、导管或容器能开口或禁止开口,因能使用探头或热电偶套管时,通过外壁钳夹或固定表面温度传感器方法进和测量。确保合理测量精度,传感器必须与环境大气热隔离并与热辐射源隔离,且必须通过传感器适当设计与安装使壁对敏感元件热传导达到到较佳状态。 选择温度传感器比选择其它类型传感器所需要考虑内容更多。首先,必须选择传感器结构,使敏感元件规定测量时间之内达到所测流体或被测表面温度。温度传感器输出仅仅敏感元件温度。实际上,要确保传感器指示温度即所测对象温度,常常很困难。 大多数情况下,对温度传感器选用,需考虑以下几方面问题: (1) 被测对象温度否需记录、报警和自动控制,否需要远距离测量和传送。 (2) 测温范围大小和精度要求。 (3) 测温元件大小否适当。 (4) 被测对象温度随时间变化场合,测温元件滞后能否适应测温要求。 (5) 被测对象环境条件对测温元件否损害。 (6) 价格如保,使用否方便。 选择温湿度传感器比选择其它类型的传感器所需要考虑的内容更多。 首先,必须选择传感器的结构,使敏感元件的规定的测量时间之内达到所测流体或被测表面的温度。 在大多数情况下,对温湿度传感器的选用,需考虑以下几个方面的问题: (1)被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制,是否需要远距离测量和传送。 (2)测温范围的大小和精度要求。 (3)测温元件大小是否适当。 (4)在被测对象温度随时间变化的场合,测温元件的滞后能否适应测温要求。 (5)被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。 温湿度传感器的选择主要是根据测量范围。当测量范围预计在总量程之内,可选用铂电阻传感器。较窄的量程通常要求传感器必须具有相当高的基本电阻,以便获得足够大的电阻变化。热敏电阻所提供的足够大的电阻变化使得这些敏感元件非常适用于窄的测量范围。如果测量范围相当大时,热电偶更适用。可以将冰点也包括在此范围内,因为热电偶的分度表是以此温度为基准的。已知范围内的传感器线性也可作为选择传感器的附加条件。 响应时间通常用时间常数表示,它是选择传感器的另一个基本依据。当要监视贮槽中温度时,时间常数不那么重要。然而当使用过程中必须测量振动管中的温度时,时间常数就成为选择传感器的决定因素。 动态温度的测量比较复杂,只有通过反复测试,尽量接近地模拟出传感器使用中经常发生的条件,才能获得传感器动态性能的合理近似。怎么判断温度传感器的类型
温湿度传感器选购注意事项
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