1.簡介
濕度傳感器英文名稱為humiditytransducer,是一種能感受氣體中水蒸氣含量,并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。主要應(yīng)用于機(jī)械工程、傳感器、氣體及濕度傳感器等方面。多數(shù)情況下,如果沒有精確的控溫手段,或者被測空間是非密封的±5%RH的精度就夠了。對(duì)于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場合,再選用±3%RH。
2.特性
濕敏元件是比較簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要電阻式、式兩大類。
濕敏電阻:濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,主要缺點(diǎn)是線性度和產(chǎn)品的互換性差。
濕敏電容:濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對(duì)濕度成正比。濕敏電容的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化,其精度一般比濕敏電阻要低一些。
3.選擇
選擇測量范圍----和測量重量、溫度一樣,選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程測量。在當(dāng)今的信息時(shí)代,傳感器技術(shù)與技術(shù)、自動(dòng)控制拄術(shù)緊密結(jié)合著。測量的目的在于控制,測量范圍與控制范圍合稱使用范圍。
選擇測量精度----和測量范圍一樣,測量精度同是傳感器重要的指標(biāo)。每提高—個(gè)百分點(diǎn).對(duì)傳感器來說就是上一個(gè)臺(tái)階,甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度,其制造成本相差很大,售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。
考慮時(shí)漂和溫漂----幾乎所有的傳感器都存在時(shí)漂和溫漂。由于濕度傳感器必須和大氣中的水汽相接觸,所以不能密封。這就決定了它的穩(wěn)定性和壽命是有限的。
電容式濕度傳感器,是濕度傳感器中常用的一種,它是以高分子濕度濕敏電容器為基本感濕元件,利用對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行分析處理、顯示和遠(yuǎn)距離傳輸,測量準(zhǔn)確度達(dá)±2.5%。下面我們來看看電容式濕度傳感器的工作原理:
4、工作原理
電容式濕度傳感器,主要由濕敏電容和轉(zhuǎn)換電路兩部分組成。它由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極幾部分組成。兩個(gè)下電極與濕敏材料,上電極構(gòu)成的兩個(gè)電容成串聯(lián)連接。
濕敏材料是一種高分子聚合物,它的介電常數(shù)隨著環(huán)境的相對(duì)濕度變化而變化。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí),濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變,即當(dāng)相對(duì)濕度增大時(shí),濕敏電容量隨之增大,反之減小(電容量通常在48~56pf間)。傳感器的轉(zhuǎn)換電路把濕敏電容變化量轉(zhuǎn)換成電壓量變化,對(duì)應(yīng)于相對(duì)濕度0~100%RH的變化,傳感器的輸出呈0~1v的線性變化。
位移傳感器是把物體的運(yùn)動(dòng)位移轉(zhuǎn)換成可測量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的位移、位置、形變、振動(dòng)、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。
位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過程中的移動(dòng)有關(guān)的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。
小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動(dòng)變壓器式(LVDT)、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵、磁致伸縮式等傳感技術(shù)來測量。
其中磁致伸縮位移傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)惡劣環(huán)境、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
位移傳感器的選型
位移傳感器的選型,要滿足下列指標(biāo)的要求:
1、靈敏度方面的技術(shù)指標(biāo)
對(duì)于一個(gè)儀器來說,一般都是靈敏度越高越好的,因?yàn)樵届`敏,對(duì)周圍環(huán)境發(fā)生的加速度的變化就越容易感受到,加速度變化大,很自然地,輸出的電壓的變化相應(yīng)地也變大,這樣測量就比較容易方便,而測量出來的數(shù)據(jù)也會(huì)比較精確的。
2、零點(diǎn)溫度
環(huán)境溫度的變化引起的零點(diǎn)平衡變化。一般以溫度每變化10℃時(shí),引起的零點(diǎn)平衡變化量對(duì)額定輸出的百分比來表示,即傳感器不受壓時(shí)的輸入由溫度變更引起的漂移。
3、帶寬方面的技術(shù)指標(biāo)
帶寬指的的是傳感器可以測量的有效的頻帶,比如,一個(gè)傳感器有上百HZ帶寬的就可以測量振動(dòng)了,一個(gè)具有五十HZ帶寬的傳感器就可以有效測量傾角了。
4、輸出方式的技術(shù)指標(biāo)
數(shù)字輸出和模擬輸出兩種方式。數(shù)字式傳感器向儀表輸入的是數(shù)字信號(hào),如數(shù)量、重量等;模擬式傳感器向儀表輸入的是模擬量信號(hào),如電壓、電流等。
5、量程方面的技術(shù)指標(biāo)
測量不一樣的事物的運(yùn)動(dòng)所需要的量程都是不一樣的,要根據(jù)實(shí)際情況來衡量。
6、極限過載
傳感器能承受的不使其喪失工作能力的最大負(fù)荷。意思是當(dāng)工作超過此值時(shí),傳感器將會(huì)受到y(tǒng)ong久損壞。
7、傳感器增益
就是傳感器的原始信號(hào)輸出放大倍率。