湿度传感器分类选择 传感器是如何工作的

湿度传感器分类选择 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。
1湿敏元件的特性
湿敏元件是较为简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。 1.1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。湿敏电阻的种类很多，例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。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。 1.2湿敏电容
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。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。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例，其测量范围是（1%～99%）RH，在55%RH时的电容量为180pF（典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容量的变化范围是163pF～202pF。温度系数为0.04pF/℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。
除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
2集成湿度传感器的性能特点及产品分类
目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型），Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型），Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。
国内生产集成湿度传感器的厂家以深圳市意赛亚机电有限公司（HSM20、HSM40）为首，这些产品可分成以下三种类型：
2.1线性电压输出式集成湿度传感器
典型产品有HSM20、HSM40、HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性好，抗污染能力强。
2.2线性频率输出集成湿度传感器
典型产品为HF3223型。它采用模块式结构，属于频率输出式集成湿度传感器，在55%RH时的输出频率为8750Hz（型值），当相对湿度从10%变化到95%时，输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。
2.3频率/温度输出式集成湿度传感器
典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外，还增加了温度信号输出端，利用负温度系数（NTC）热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时，其电阻值也相应改变并且从NTC端引出，配上二次仪表即可测量出温度值。 3集成湿度传感器典型产品的技术指标
集成湿度传感器的测量范围一般可达到0～100%。但有的厂家为保证精度指标而将测量范围限制为10%～95%。设计+5.0V低压供电的湿度/温度测试系统时，大陆厂家深圳市意赛亚机电有限公司生产的HSM20、HSM40传感模块，HSM20的湿敏元件为湿敏电阻、电压1.0-3.0V输出，温湿度一体，优势是成本低廉、互换性好，但测试精度为+-5%，对一些湿度要求不是很高的设计行业是；其次是HSM40，采用法国HS1101电容式传感元件。可实现5-99%RH宽范围测量，精度可达3%。电压线性输出0.8-3.9V（0-100%RH），尺寸仅为34*22*9MM。现广泛被空调（格力）、湿度传感器、湿度变送器行业所选用.

传感器的发明和使用给工业生产带来了巨大的技术革命，甚至研制的机器人，也是通过传感器来感知外界的。我们知道，传感器的种类五花八门，如何才能在生产中选择合适的传感器呢？今天，我们就给大家介绍一下关于传感器的选用技巧。
1、确定传感器的类型
根据测量的工作量，选择出zui合适的传感器，虽然可能有很多种都适用，但是经过综合分析，根据测量环境、量程的大小、体积要求、传感器的价格等因素，选择出zui优的。
2、灵敏度的参考
传感器作为测量工具，灵敏度越高，越有利于信号处理；但是却容易被外界的噪音干扰。这就要求传感器提高自身的信噪比，更好的抵挡外界的干扰。
3、频率响应特性
每个传感器都有其特定的频率响应范围，在这个范围内的测量，能够比超过这个范围的测量更加准确。并且传感器的相应有一定的延迟特性，好的传感器这个延迟时间非常短。
4、线性范围
也就是其输入和输出呈正比的范围，一般来说，灵敏度越高，则这个范围越宽。但是，实际使用中，线性只是相对的，任何的传感器都不能保持的线性，人们只能在一定范围内，为了方便测量，将传感器看做是线性的。
5、稳定性
除了传感器自身的参数，传感器的使用环境对其稳定性有巨大的影响，对于需要长期工作的传感器来说，对于环境的耐性要更高。

 

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