濕敏電阻的電阻-相對(duì)濕度特性曲線課件

傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四項(xiàng)目四電容式傳感器的應(yīng)用一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中應(yīng)用掌握電容式傳感器的調(diào)試方法項(xiàng)目四電容式傳感器的應(yīng)用一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二任務(wù)一

電容傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度不但對(duì)于精加工零件的形狀精度和表面光潔度有著很大的影響，而且也是評(píng)價(jià)機(jī)床精加工能力的重要指標(biāo)之一。利用電容式傳感器對(duì)機(jī)床主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量（位移檢測(cè)）,以便預(yù)測(cè)機(jī)床在理想加工條件下所能達(dá)到的最小形狀誤差和粗糙度，判斷產(chǎn)生加工誤差的原因。任務(wù)一電容傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精d

帶電極板，其電容與面積、介電常數(shù)成正比，與極板間距成反比。故電容傳感器可分為：變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型三種。ε

—極板間介質(zhì)的介電常數(shù)；ε=，為真空中的介電常數(shù)S—兩平行板所覆蓋的面積；

d—兩平行板之間的距離；C

—電容量，單位為F；為相對(duì)介電常數(shù)

圖04-01-001-01平板型電容器一、電容式傳感器的工作原理d帶電極板，其電容與面積、介電常數(shù)成正比，與極板間距1.變極距型a）初始電容值b)電容受外力作用，極距減小△d電容器容量變?yōu)椋篶）極距增加△d電容器容量變?yōu)椋簣D04-01-001-02變極距式電容傳感器1.變極距型a）初始電容值b)電容受外力作用，極距減小△d電若考慮△d/d0<<1時(shí)則：靈敏度：

為了提高傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。

變極距式電容傳感器的輸出特性是非線性的，可用微機(jī)來計(jì)算修正。若考慮△d/d0<<1時(shí)則：靈敏度：為了提高傳感器的差動(dòng)形式變極距電容傳感器初始條件：d1=d2=d0s1=s2=sc1=c2=c0△c=c1-c2=0當(dāng)動(dòng)板上移△d后：c1：d1=d0-△d

c1=c0+△c1c2：d2=d0+△dc2=c0-△c2△c=c1-c2=2c0△d/d0靈敏度：c1c2d1d2當(dāng)動(dòng)板下移△d后：△c=c1-c2=-2c0△d/d0圖04-01-03差動(dòng)變極距式電容傳感器差動(dòng)形式變極距電容傳感器初始條件：d1=d2=d0s1=s2變極距式電容式傳感器，一般用來測(cè)量微小的線位移(小至0.01微米～零點(diǎn)幾毫米)，可以說當(dāng)前微位移傳感器大都采用電容傳感器，并且它分辨力極高、無接觸、反作用力。

應(yīng)用圖04-01-001-04電容式微位移傳感器變極距式電容式傳感器，一般用來測(cè)量微小的線位移(小至02.變面積型分為平板型直線位移式、同心圓筒型和角位移型。圖04-01-001-05變面積式電容傳感器a）平板型b)同心圓筒型c)角位移型2.變面積型分為平板型直線位移式、同心圓筒型和角位移型。圖02.變面積型

設(shè)兩矩形極板間覆蓋面積為S(ab），當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)△X，則面積S發(fā)生變化，電容量也改變。結(jié)論：

1.變面積式傳感器輸出特性是線性的；

2.靈敏度是常數(shù)2.變面積型設(shè)兩矩形極板間覆蓋面積為S(ab應(yīng)用

變面積型電容傳感器還可以將極板加工為其它形狀，以實(shí)現(xiàn)其它量的測(cè)量，但其原理、方法都是相同的，可見變極板面積型一般可用來測(cè)角位移(自一角秒至幾十度)、較大線位移、尺寸等參量。圖04-01-001-06電容式角位移傳感器應(yīng)用變面積型電容傳感器還可以將極板加工為其它形狀，3、變介電常數(shù)型兩個(gè)極板長為l，寬為b，間距為d1＋d2

初始極板內(nèi)介質(zhì)介電常數(shù)為ε1，當(dāng)某厚度為d2的介質(zhì)ε2從左往右進(jìn)入極板，進(jìn)入的距離為a，則電容量發(fā)生改變。圖04-01-001-07變介電常數(shù)式電容傳感器3、變介電常數(shù)型兩個(gè)極板長為l，寬為b，間距為d1＋d2廣泛應(yīng)用于測(cè)量介電材料的厚度、物位、固體介質(zhì)的濕度。圖04-01-001-08電容濕度計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量介電材料的厚度、物位、固體介質(zhì)的濕度。圖04-

液位計(jì)圖04-01-001-11電容式液位計(jì)圖04-01-001-12電容式液位計(jì)結(jié)構(gòu)圖液位計(jì)圖04-01-001-11電容式液位計(jì)圖04-0電橋電路圖04-01-002-01電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路圖04-01-002-02電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成測(cè)量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)框圖二.測(cè)量轉(zhuǎn)換電路電橋電路圖04-01-002-01電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路調(diào)頻電路

將電容式傳感器作為LC振蕩電路的一部分，或作為晶體振蕩器中的石英晶體的負(fù)載電容。當(dāng)電容傳感器工作時(shí)，電容Cx發(fā)生變化，就使振蕩器頻率發(fā)生f產(chǎn)生相應(yīng)的變化。由于振蕩器頻率受電容式傳感器電容的調(diào)制，這樣就實(shí)現(xiàn)了C/f的變換，故稱為調(diào)頻電路。

圖04-01-002-03調(diào)頻電路框圖調(diào)頻電路將電容式傳感器作為LC振蕩電路的一部分運(yùn)算放大器電路采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，將傳感器電容接在運(yùn)算放大器的反饋端，運(yùn)算放大器的輸出電壓（以變極距式為例）

解決了單個(gè)變極板距離式電容傳感器的非線性問題

圖04-01-002-04運(yùn)算放大器電路框圖運(yùn)算放大器電路采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，將傳感器電容接在運(yùn)算放1、認(rèn)識(shí)所使用的電容式傳感器技能訓(xùn)練：電容式傳感器檢測(cè)位移1、認(rèn)識(shí)所使用的電容式傳感器技能訓(xùn)練：電容式傳感器檢測(cè)位移二.差動(dòng)圓筒型電容傳感器檢測(cè)位移的工作原理本任務(wù)所用的電容式傳感器是圓筒型的變面積式電容傳感器，由兩個(gè)外圓筒和一個(gè)內(nèi)圓筒構(gòu)成，采用差動(dòng)形式，形成兩個(gè)電容器。當(dāng)中間的內(nèi)圓筒隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，內(nèi)圓筒和兩個(gè)外圓筒之間相覆蓋的面積發(fā)生變化，導(dǎo)致兩個(gè)電容器的電容量一個(gè)增大，一個(gè)減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動(dòng)電容輸出。二.差動(dòng)圓筒型電容傳感器檢測(cè)位移的工作原理本任務(wù)所（1）將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)驗(yàn)?zāi)K插座中，將電容傳感器模塊的輸出UO接到數(shù)顯直流電壓表。3.訓(xùn)練步驟（1）將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)（2）接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔）。（Rw確定后不能改動(dòng)）（3）旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X與輸出電壓值U的變化,填入表中。X(mm)V(mV)（2）接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至1、認(rèn)識(shí)所使用的設(shè)備拓展與訓(xùn)練1、認(rèn)識(shí)所使用的設(shè)備拓展與訓(xùn)練將電容式傳感器安裝在支架上，并將電容式傳感器中與內(nèi)圓筒相連的活動(dòng)桿與懸臂梁相接觸。當(dāng)懸臂梁振動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活動(dòng)桿上下移動(dòng)，即帶動(dòng)動(dòng)極板（內(nèi)圓筒）上下移動(dòng)，電容式傳感器輸出交變電壓信號(hào)。懸臂梁振動(dòng)幅度越大，動(dòng)極板（內(nèi)圓筒）上下移動(dòng)距離越大，輸出交變電壓信號(hào)幅度越大，所以可以根據(jù)輸出電壓信號(hào)的幅度測(cè)得懸臂梁的共振頻率。2.差動(dòng)圓筒型電容傳感器測(cè)量振動(dòng)的工作原理將電容式傳感器安裝在支架上，并將電容式傳感器（1）將電容傳感器的安裝到振動(dòng)源傳感器安裝支架上，電容式傳感器連接線接入電容式傳感器模塊，實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo接低通濾波器的輸入U(xiǎn)i端，低通濾波器輸出Uo接至示波器。調(diào)節(jié)Rw到最大位置（順時(shí)針旋到底），通過“緊定旋鈕”使電容傳感器的動(dòng)極板處于中間位置，Uo輸出為0V。（2）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“低頻輸出”信號(hào)接到振動(dòng)臺(tái)的“激勵(lì)源”，振動(dòng)頻率選“5-15Hz”之間，振動(dòng)幅度初始調(diào)到零。3.訓(xùn)練步驟（1）將電容傳感器的安裝到振動(dòng)源傳感器安裝支架上，電容式傳感3.訓(xùn)練步驟（3）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)±15V的電源接入實(shí)驗(yàn)?zāi)K，檢查接線無誤后，打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)節(jié)振動(dòng)源激勵(lì)信號(hào)的幅度，用示波器觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)K輸出波形。（4）保持振蕩器“低頻輸出”的幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率（用頻率/轉(zhuǎn)速表監(jiān)測(cè)），用示波器測(cè)出Uo輸出的峰-峰值，填入表4-3中。(5)根據(jù)表4-3中的數(shù)據(jù)，找到輸出電壓峰—峰值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，此頻率為該懸臂梁的共振頻率。振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)3.訓(xùn)練步驟（3）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)±15V的電源接入實(shí)驗(yàn)?zāi)K，檢查接電容式傳感器根據(jù)工作原理可以分成變極距式、變面積式和變介電常數(shù)式。變極距式電容傳感器主要用于檢測(cè)微小位移。變面積式電容傳感器主要用于檢測(cè)大位移、角位移。變介電常數(shù)式多用于檢測(cè)濕度、液位等內(nèi)容小結(jié)電容式傳感器根據(jù)工作原理可以分成變極距式、變面積式和變介電常傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四項(xiàng)目四電容式傳感器一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中應(yīng)用項(xiàng)目四電容式傳感器一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式任務(wù)二電容濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在生產(chǎn)生活中，對(duì)車間，廠房，倉庫，圖書館，辦公室，微機(jī)房，實(shí)驗(yàn)室等環(huán)境的溫濕度常采用溫濕度計(jì)進(jìn)行監(jiān)控，其中濕度的檢測(cè)常使用電容式的濕敏傳感器。請(qǐng)利用電容式濕敏傳感器制作一個(gè)濕度計(jì)檢測(cè)這些環(huán)境空氣濕度，以便及時(shí)通風(fēng)除濕。任務(wù)二電容濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在生產(chǎn)生活空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度，含有水蒸氣的空氣是一種混合氣體。主要有質(zhì)量百分比和體積百分比、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度、露點(diǎn)（霜點(diǎn)）等表示法。1、質(zhì)量百分比和體積百分比質(zhì)量為M的混合氣體中，若含水蒸氣的質(zhì)量為m，則質(zhì)量百分比為

m／M×100％在體積為V的混合氣體中，若含水蒸氣的體積為v，則體積百分比為

v／V×100％這兩種方法統(tǒng)稱為水蒸氣百分含量法。一、濕度空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度，含有水蒸氣的空氣是

2、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度水蒸氣壓是指在一定的溫度條件下，混合氣體中存在的水蒸氣分壓(p)。而飽和蒸氣壓是指在同一溫度下，混合氣體中所含水蒸氣壓的最大值(ps)。溫度越高，飽和水蒸氣壓越大。在某一溫度下，其水蒸氣壓同飽和蒸氣壓的百分比，稱為相對(duì)濕度。

絕對(duì)濕度表示單位體積內(nèi)，空氣里所含水蒸氣的質(zhì)量，其定義為m——待測(cè)空氣中水蒸氣質(zhì)量；V——待測(cè)空氣的總體積；ρv——待測(cè)空氣的絕對(duì)濕度。2、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度如果把待測(cè)空氣看作是由水蒸氣和干燥空氣組成的二元理想混合氣體，根據(jù)道爾頓分壓定律和理想氣體狀態(tài)方程，可得出：

P：空氣中水蒸氣分壓；M：水蒸氣的摩爾質(zhì)量R：理想氣體常數(shù)；T：空氣的絕對(duì)溫度。如果把待測(cè)空氣看作是由水蒸氣和干燥空氣組成的二元理想3、露（霜）點(diǎn)水的飽和蒸氣壓隨溫度的降低而逐漸下降。在同樣的空氣水蒸氣壓下，溫度越低，則空氣的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓差值越小。當(dāng)空氣溫度下降到某一溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和水蒸氣壓相等。此時(shí)，空氣中的水蒸氣將向液相轉(zhuǎn)化而凝結(jié)成露珠，相對(duì)濕度為100％RH。該溫度，稱為空氣的露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。如果這一溫度低于0℃時(shí)，水蒸氣將結(jié)霜，又稱為霜點(diǎn)溫度。兩者統(tǒng)稱為露點(diǎn)?？諝庵兴魵鈮涸叫?，露點(diǎn)越低，因而可用露點(diǎn)表示空氣中的濕度。3、露（霜）點(diǎn)1、濕度量程指濕度傳感器技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的感濕范圍。全濕度范圍用相對(duì)濕度(0～100)％RH表示，它是濕度傳感器工作性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。二、濕度傳感器的參數(shù)1、濕度量程二、濕度傳感器的參數(shù)

2、感濕特征量——相對(duì)濕度特性每種濕度傳感器都有其感濕特征量，如電阻、電容等，通常用電阻比較多。以電阻為例，在規(guī)定的工作濕度范圍內(nèi)，濕度傳感器的電阻值隨環(huán)境濕度變化的關(guān)系特性曲線，簡稱阻濕特性。有的濕度傳感器的電阻值隨濕度的增加而增大，這種為正特性濕敏電阻器，如Fe3O4濕敏電阻器。有的阻值隨著濕度的增加而減小，這種為負(fù)特性濕敏電阻器，如TiO2－SnO2陶瓷濕敏電阻器。對(duì)于這種濕敏電阻器，低濕時(shí)阻值不能太高，否則不利于和測(cè)量系統(tǒng)或控制儀表相連接。2、感濕特征量——相對(duì)濕度特性

3、感濕靈敏度簡稱靈敏度，又叫濕度系數(shù)。其定義是在某一相對(duì)濕度范圍內(nèi)，相對(duì)濕度改變1％RH時(shí)，濕度傳感器電參量的變化值或百分率。各種不同的濕度傳感器，對(duì)靈敏度的要求各不相同，對(duì)于低濕型或高濕型的濕度傳感器，它們的量程較窄，要求靈敏度要很高。但對(duì)于全濕型濕度傳感器，并非靈敏度越大越好，因?yàn)殡娮柚档膭?dòng)態(tài)范圍很寬，給配制二次儀表帶來不利，所以靈敏度的大小要適當(dāng)。

3、感濕靈敏度4、特征量溫度系數(shù)反映濕度傳感器在感濕特征量——相對(duì)濕度特性曲線隨環(huán)境溫度而變化的特性。感濕特征量隨環(huán)境溫度的變化越小，環(huán)境溫度變化所引起的相對(duì)濕度的誤差就越小。在環(huán)境溫度保持恒定時(shí)，濕度傳感器特征量的相對(duì)變化量與對(duì)應(yīng)的溫度變化量之比，稱為特征量溫度系數(shù)。

電阻溫度系數(shù)(%/℃)=電容溫度系數(shù)(%/℃)=

ΔT——溫度25℃與另一規(guī)定環(huán)境溫度之差；R1(C1)——溫度25℃時(shí)濕度傳感器的電阻值(或電容值)；R2(C2)——另一規(guī)定環(huán)境溫度時(shí)濕度傳感器的電阻值(或電容值)。

4、特征量溫度系數(shù)

5、感濕溫度系數(shù)反映濕度傳感器溫度特性的一個(gè)比較直觀、實(shí)用的物理量。它表示在兩個(gè)規(guī)定的溫度下，濕度傳感器的電阻值(或電容值)達(dá)到相等時(shí)，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度之差與兩個(gè)規(guī)定的溫度變化量之比，稱為感濕溫度系數(shù)。或環(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，所引起的濕度傳感器的濕度誤差。感濕溫度系數(shù)(%RH/℃)=ΔT——溫度25℃與另一規(guī)定環(huán)境溫度之差；H1——溫度25℃時(shí)濕度傳感器某一電阻值(或電容值)對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度值；H2——另一規(guī)定環(huán)境溫度下濕度傳感器另一電阻值(或電容值)對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度。5、感濕溫度系數(shù)

下圖為感濕溫度系數(shù)示意圖。

下圖為感濕溫度系數(shù)示意圖。

6、響應(yīng)時(shí)間在一定溫度下，當(dāng)相對(duì)濕度發(fā)生躍變時(shí)，濕度傳感器的電參量達(dá)到穩(wěn)態(tài)變化量的規(guī)定比例所需要的時(shí)間。一般是以相應(yīng)的起始和終止這一相對(duì)濕度變化區(qū)間的63％作為相對(duì)濕度變化所需要的時(shí)間，也稱時(shí)間常數(shù)，它是反映濕度傳感器相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí)，其反應(yīng)速度的快慢。單位是s。也有規(guī)定從起始到終止90％的相對(duì)濕度變化作為響應(yīng)時(shí)間的。響應(yīng)時(shí)間又分為吸濕響應(yīng)時(shí)間和脫濕響應(yīng)時(shí)間。大多數(shù)濕度傳感器都是脫濕響應(yīng)時(shí)間大于吸濕響應(yīng)時(shí)間，一般以脫濕響應(yīng)時(shí)間作為濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間。

6、響應(yīng)時(shí)間

7、電壓特性當(dāng)用濕度傳感器測(cè)量濕度時(shí)，所加的測(cè)試電壓，不能用直流電壓。這是由于加直流電壓引起感濕體內(nèi)水分子的電解，致使電導(dǎo)率隨時(shí)間的增加而下降，故測(cè)試電壓采用交流電壓。下圖表示濕度傳感器的電阻與外加交流電壓之間的關(guān)系?？梢?，測(cè)試電壓小于5V時(shí)，電壓對(duì)阻——濕特性沒有影響。但交流電壓大于15V時(shí)，由于產(chǎn)生焦耳熱，對(duì)濕度傳感器的阻——濕特性產(chǎn)生了較大影響，因而一般濕度傳感的使用電壓都小于10V。7、電壓特性

8、頻率特性濕度傳感器的阻值與外加測(cè)試電壓頻率的關(guān)系，如圖。在高濕時(shí)，頻率對(duì)阻值的影響很小，當(dāng)?shù)蜐窀哳l時(shí)，隨著頻率的增加，阻值下降。對(duì)這種濕度傳感器，在各種濕度下，當(dāng)測(cè)試頻率小于103Hz時(shí)，阻值不隨使用頻率而變化，故該濕度傳感器使用頻率的上限為103Hz。濕度傳感器的使用頻率上限由實(shí)驗(yàn)確定。直流電壓會(huì)引起水分子的電解，因此，測(cè)試電壓頻率也不能太低。8、頻率特性

輸出電阻信號(hào)，阻值隨著相對(duì)濕度的變化而變化的元件，稱為濕敏電阻。濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化這一原理而制成的。根據(jù)濕敏電阻的材料和配方不同可分為“正電阻濕度特性”和“負(fù)電阻濕度特性”。正電阻濕度特性——即濕度增大時(shí)，電阻值也增大；負(fù)電阻濕度特性——即濕度增大時(shí)，電阻值減小。輸出電阻信號(hào)，阻值隨著相對(duì)濕度的變化而變化的元工業(yè)上流行的濕敏電阻主要有：（1）半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件鉻酸鎂-二氧化鈦陶瓷濕敏元件是較常用的一種濕度傳感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔體組成的多孔性半導(dǎo)體陶瓷。這種材料的表面電阻值能在很寬的范圍內(nèi)隨濕度的增加而變小，即使在高濕條件下，對(duì)其進(jìn)行多次反復(fù)的熱清洗，性能仍不改變。該元件采用了MgCr2O4-TiO2多孔陶瓷，電極材料二氧化釕通過絲網(wǎng)印制到陶瓷片的兩面，在高溫?zé)Y(jié)下形成多孔性電極。在陶瓷片周圍裝置有電阻絲繞制的加熱器，以450、1min對(duì)陶瓷表面進(jìn)行熱清洗。三、濕敏電阻工業(yè)上流行的濕敏電阻主要有：三、濕敏電阻濕敏電阻的電阻-相對(duì)濕度特性曲線。

電阻-濕度特性曲線濕敏電阻的電阻-相對(duì)濕度特性曲線。

（2）氯化鋰濕敏電阻右圖是氯化鋰濕敏電阻的結(jié)構(gòu)圖。它是在聚碳酸酯基片上制成一對(duì)梳狀金電極，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化鋰膠狀溶液，其表面再涂上一層多孔性保護(hù)膜而成。氯化鋰是潮解性鹽，這種電解質(zhì)溶液形成的薄膜能隨著空氣中水蒸汽的變化而吸濕或脫濕。感濕膜的電阻隨空氣相對(duì)濕度變化而變化，當(dāng)空氣中濕度增加時(shí)，感濕膜中鹽的濃度降低。

氯化鋰濕敏電阻結(jié)構(gòu)（2）氯化鋰濕敏電阻氯化鋰濕敏電阻結(jié)構(gòu)

（3）有機(jī)高分子膜濕敏電阻有機(jī)高分子膜濕敏電阻是在氧化鋁等陶瓷基板上設(shè)置梳狀型電極，然后在其表面涂以具有感濕性能，又有導(dǎo)電性能的高分子材料的薄膜，再涂復(fù)一層多孔質(zhì)的高分子膜保護(hù)層。這種濕敏元件是利用水蒸汽附著于感濕薄膜上，電阻值與相對(duì)濕度相對(duì)應(yīng)這一性質(zhì)。由于使用了贏分子材料，所以適用于高溫氣體中濕牢的測(cè)量。三氧化二鐵-聚乙二醇高分子膜濕敏電阻的結(jié)構(gòu)與特性（3）有機(jī)高分子膜濕敏電阻三氧化二鐵-聚乙二醇高高分子式電容式濕敏傳感器是利用高分子材料構(gòu)成的濕敏電容的介質(zhì)，當(dāng)電容的介電常數(shù)隨濕度變化，引起電容量變化的原理進(jìn)行濕度測(cè)量。這類濕敏元件常做成薄片狀吸濕性電介質(zhì)材料主要有高分子聚合物（例如乙酸-丁酸纖維素和乙酸-丙酸纖維素）和金屬氧化物（例如多孔氧化鋁）等。四、高分子電容式濕敏傳感器高分子式電容式濕敏傳感器是利用高分子材料構(gòu)成的濕敏電容的介質(zhì)1、本訓(xùn)練所需設(shè)備濕敏傳感器、濕敏座、干燥劑、棉球（自備）。技能訓(xùn)練：電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中的應(yīng)用1、本訓(xùn)練所需設(shè)備技能訓(xùn)練：電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中濕敏電阻的電阻-相對(duì)濕度特性曲線課件2、實(shí)驗(yàn)原理濕度是指單位體積中所含水蒸汽的含量或濃度，用符號(hào)AH表示，相對(duì)濕度是指被測(cè)氣體中的水蒸汽壓和該氣體在相同溫度下飽和水蒸汽壓的百分比，用符號(hào)％RH表示。實(shí)驗(yàn)使用中多用相對(duì)濕度概念。濕敏傳感器種類較多，本實(shí)驗(yàn)所采用的屬水分子親和力型中的高分子材料濕敏元件。高分子電容式濕敏元件是利用元件的電容值隨濕度變化的原理。具有感濕功能的高分子聚合物，它們具有迅速吸濕和脫濕的能力，感濕薄膜覆在金箔電極（下電極）上，然后在感濕薄膜上再鍍一層多孔金屬膜（上電極），這樣形成的一個(gè)平行板電容器就可以通過測(cè)量電容的變化來感覺空氣濕度的變化。2、實(shí)驗(yàn)原理3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，紅色接線端接+5V電源，黑色接線端接地，藍(lán)色接線端和黑色接線端分別接頻率/轉(zhuǎn)速表輸入端。頻率/轉(zhuǎn)速表選擇頻率檔。記下此時(shí)頻率/轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)物連接圖實(shí)物連接圖（2）將濕棉球放入濕敏腔內(nèi)。并插上濕敏傳感器探頭，觀察頻率/轉(zhuǎn)速表的變化。（3）取出濕紗布，待數(shù)顯表示值下降回復(fù)到原示值時(shí)，在干濕腔內(nèi)被放入部分干燥劑，同樣將濕度傳感器置于濕敏腔孔上，觀察數(shù)顯表頭讀數(shù)變化。（4）輸出頻率f與相對(duì)濕度RH值對(duì)應(yīng)如下，參考下表，計(jì)算以上三中狀態(tài)下空氣相對(duì)濕度。RH（%）0102030405060708090100Fre（Hz）73517224710069766853672866006468633061866033（2）將濕棉球放入濕敏腔內(nèi)。并插上濕敏傳感器探頭，觀察頻率/改用HR31型濕敏電阻測(cè)量上述實(shí)驗(yàn)三種情況下的濕度,對(duì)比兩種濕敏傳感器測(cè)量結(jié)果是否有差異。拓展與訓(xùn)練改用HR31型濕敏電阻測(cè)量上述實(shí)驗(yàn)三種情況下的濕度,對(duì)比兩種傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四項(xiàng)目四電容式傳感器的應(yīng)用一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中應(yīng)用掌握電容式傳感器的調(diào)試方法項(xiàng)目四電容式傳感器的應(yīng)用一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二任務(wù)一

電容傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度不但對(duì)于精加工零件的形狀精度和表面光潔度有著很大的影響，而且也是評(píng)價(jià)機(jī)床精加工能力的重要指標(biāo)之一。利用電容式傳感器對(duì)機(jī)床主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量（位移檢測(cè)）,以便預(yù)測(cè)機(jī)床在理想加工條件下所能達(dá)到的最小形狀誤差和粗糙度，判斷產(chǎn)生加工誤差的原因。任務(wù)一電容傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精d

帶電極板，其電容與面積、介電常數(shù)成正比，與極板間距成反比。故電容傳感器可分為：變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型三種。ε

—極板間介質(zhì)的介電常數(shù)；ε=，為真空中的介電常數(shù)S—兩平行板所覆蓋的面積；

d—兩平行板之間的距離；C

—電容量，單位為F；為相對(duì)介電常數(shù)

圖04-01-001-01平板型電容器一、電容式傳感器的工作原理d帶電極板，其電容與面積、介電常數(shù)成正比，與極板間距1.變極距型a）初始電容值b)電容受外力作用，極距減小△d電容器容量變?yōu)椋篶）極距增加△d電容器容量變?yōu)椋簣D04-01-001-02變極距式電容傳感器1.變極距型a）初始電容值b)電容受外力作用，極距減小△d電若考慮△d/d0<<1時(shí)則：靈敏度：

為了提高傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。

變極距式電容傳感器的輸出特性是非線性的，可用微機(jī)來計(jì)算修正。若考慮△d/d0<<1時(shí)則：靈敏度：為了提高傳感器的差動(dòng)形式變極距電容傳感器初始條件：d1=d2=d0s1=s2=sc1=c2=c0△c=c1-c2=0當(dāng)動(dòng)板上移△d后：c1：d1=d0-△d

c1=c0+△c1c2：d2=d0+△dc2=c0-△c2△c=c1-c2=2c0△d/d0靈敏度：c1c2d1d2當(dāng)動(dòng)板下移△d后：△c=c1-c2=-2c0△d/d0圖04-01-03差動(dòng)變極距式電容傳感器差動(dòng)形式變極距電容傳感器初始條件：d1=d2=d0s1=s2變極距式電容式傳感器，一般用來測(cè)量微小的線位移(小至0.01微米～零點(diǎn)幾毫米)，可以說當(dāng)前微位移傳感器大都采用電容傳感器，并且它分辨力極高、無接觸、反作用力。

應(yīng)用圖04-01-001-04電容式微位移傳感器變極距式電容式傳感器，一般用來測(cè)量微小的線位移(小至02.變面積型分為平板型直線位移式、同心圓筒型和角位移型。圖04-01-001-05變面積式電容傳感器a）平板型b)同心圓筒型c)角位移型2.變面積型分為平板型直線位移式、同心圓筒型和角位移型。圖02.變面積型

設(shè)兩矩形極板間覆蓋面積為S(ab），當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)△X，則面積S發(fā)生變化，電容量也改變。結(jié)論：

1.變面積式傳感器輸出特性是線性的；

2.靈敏度是常數(shù)2.變面積型設(shè)兩矩形極板間覆蓋面積為S(ab應(yīng)用

變面積型電容傳感器還可以將極板加工為其它形狀，以實(shí)現(xiàn)其它量的測(cè)量，但其原理、方法都是相同的，可見變極板面積型一般可用來測(cè)角位移(自一角秒至幾十度)、較大線位移、尺寸等參量。圖04-01-001-06電容式角位移傳感器應(yīng)用變面積型電容傳感器還可以將極板加工為其它形狀，3、變介電常數(shù)型兩個(gè)極板長為l，寬為b，間距為d1＋d2

初始極板內(nèi)介質(zhì)介電常數(shù)為ε1，當(dāng)某厚度為d2的介質(zhì)ε2從左往右進(jìn)入極板，進(jìn)入的距離為a，則電容量發(fā)生改變。圖04-01-001-07變介電常數(shù)式電容傳感器3、變介電常數(shù)型兩個(gè)極板長為l，寬為b，間距為d1＋d2廣泛應(yīng)用于測(cè)量介電材料的厚度、物位、固體介質(zhì)的濕度。圖04-01-001-08電容濕度計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量介電材料的厚度、物位、固體介質(zhì)的濕度。圖04-

液位計(jì)圖04-01-001-11電容式液位計(jì)圖04-01-001-12電容式液位計(jì)結(jié)構(gòu)圖液位計(jì)圖04-01-001-11電容式液位計(jì)圖04-0電橋電路圖04-01-002-01電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路圖04-01-002-02電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成測(cè)量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)框圖二.測(cè)量轉(zhuǎn)換電路電橋電路圖04-01-002-01電容傳感器橋式轉(zhuǎn)換電路調(diào)頻電路

將電容式傳感器作為LC振蕩電路的一部分，或作為晶體振蕩器中的石英晶體的負(fù)載電容。當(dāng)電容傳感器工作時(shí)，電容Cx發(fā)生變化，就使振蕩器頻率發(fā)生f產(chǎn)生相應(yīng)的變化。由于振蕩器頻率受電容式傳感器電容的調(diào)制，這樣就實(shí)現(xiàn)了C/f的變換，故稱為調(diào)頻電路。

圖04-01-002-03調(diào)頻電路框圖調(diào)頻電路將電容式傳感器作為LC振蕩電路的一部分運(yùn)算放大器電路采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，將傳感器電容接在運(yùn)算放大器的反饋端，運(yùn)算放大器的輸出電壓（以變極距式為例）

解決了單個(gè)變極板距離式電容傳感器的非線性問題

圖04-01-002-04運(yùn)算放大器電路框圖運(yùn)算放大器電路采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，將傳感器電容接在運(yùn)算放1、認(rèn)識(shí)所使用的電容式傳感器技能訓(xùn)練：電容式傳感器檢測(cè)位移1、認(rèn)識(shí)所使用的電容式傳感器技能訓(xùn)練：電容式傳感器檢測(cè)位移二.差動(dòng)圓筒型電容傳感器檢測(cè)位移的工作原理本任務(wù)所用的電容式傳感器是圓筒型的變面積式電容傳感器，由兩個(gè)外圓筒和一個(gè)內(nèi)圓筒構(gòu)成，采用差動(dòng)形式，形成兩個(gè)電容器。當(dāng)中間的內(nèi)圓筒隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，內(nèi)圓筒和兩個(gè)外圓筒之間相覆蓋的面積發(fā)生變化，導(dǎo)致兩個(gè)電容器的電容量一個(gè)增大，一個(gè)減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動(dòng)電容輸出。二.差動(dòng)圓筒型電容傳感器檢測(cè)位移的工作原理本任務(wù)所（1）將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)驗(yàn)?zāi)K插座中，將電容傳感器模塊的輸出UO接到數(shù)顯直流電壓表。3.訓(xùn)練步驟（1）將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)（2）接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔）。（Rw確定后不能改動(dòng)）（3）旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X與輸出電壓值U的變化,填入表中。X(mm)V(mV)（2）接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至1、認(rèn)識(shí)所使用的設(shè)備拓展與訓(xùn)練1、認(rèn)識(shí)所使用的設(shè)備拓展與訓(xùn)練將電容式傳感器安裝在支架上，并將電容式傳感器中與內(nèi)圓筒相連的活動(dòng)桿與懸臂梁相接觸。當(dāng)懸臂梁振動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活動(dòng)桿上下移動(dòng)，即帶動(dòng)動(dòng)極板（內(nèi)圓筒）上下移動(dòng)，電容式傳感器輸出交變電壓信號(hào)。懸臂梁振動(dòng)幅度越大，動(dòng)極板（內(nèi)圓筒）上下移動(dòng)距離越大，輸出交變電壓信號(hào)幅度越大，所以可以根據(jù)輸出電壓信號(hào)的幅度測(cè)得懸臂梁的共振頻率。2.差動(dòng)圓筒型電容傳感器測(cè)量振動(dòng)的工作原理將電容式傳感器安裝在支架上，并將電容式傳感器（1）將電容傳感器的安裝到振動(dòng)源傳感器安裝支架上，電容式傳感器連接線接入電容式傳感器模塊，實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo接低通濾波器的輸入U(xiǎn)i端，低通濾波器輸出Uo接至示波器。調(diào)節(jié)Rw到最大位置（順時(shí)針旋到底），通過“緊定旋鈕”使電容傳感器的動(dòng)極板處于中間位置，Uo輸出為0V。（2）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“低頻輸出”信號(hào)接到振動(dòng)臺(tái)的“激勵(lì)源”，振動(dòng)頻率選“5-15Hz”之間，振動(dòng)幅度初始調(diào)到零。3.訓(xùn)練步驟（1）將電容傳感器的安裝到振動(dòng)源傳感器安裝支架上，電容式傳感3.訓(xùn)練步驟（3）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)±15V的電源接入實(shí)驗(yàn)?zāi)K，檢查接線無誤后，打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)節(jié)振動(dòng)源激勵(lì)信號(hào)的幅度，用示波器觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)K輸出波形。（4）保持振蕩器“低頻輸出”的幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率（用頻率/轉(zhuǎn)速表監(jiān)測(cè)），用示波器測(cè)出Uo輸出的峰-峰值，填入表4-3中。(5)根據(jù)表4-3中的數(shù)據(jù)，找到輸出電壓峰—峰值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，此頻率為該懸臂梁的共振頻率。振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)3.訓(xùn)練步驟（3）將實(shí)驗(yàn)臺(tái)±15V的電源接入實(shí)驗(yàn)?zāi)K，檢查接電容式傳感器根據(jù)工作原理可以分成變極距式、變面積式和變介電常數(shù)式。變極距式電容傳感器主要用于檢測(cè)微小位移。變面積式電容傳感器主要用于檢測(cè)大位移、角位移。變介電常數(shù)式多用于檢測(cè)濕度、液位等內(nèi)容小結(jié)電容式傳感器根據(jù)工作原理可以分成變極距式、變面積式和變介電常傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目四項(xiàng)目四電容式傳感器一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中應(yīng)用項(xiàng)目四電容式傳感器一電容式傳感器在位移檢測(cè)中的應(yīng)用二電容式任務(wù)二電容濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在生產(chǎn)生活中，對(duì)車間，廠房，倉庫，圖書館，辦公室，微機(jī)房，實(shí)驗(yàn)室等環(huán)境的溫濕度常采用溫濕度計(jì)進(jìn)行監(jiān)控，其中濕度的檢測(cè)常使用電容式的濕敏傳感器。請(qǐng)利用電容式濕敏傳感器制作一個(gè)濕度計(jì)檢測(cè)這些環(huán)境空氣濕度，以便及時(shí)通風(fēng)除濕。任務(wù)二電容濕敏傳感器在空氣濕度檢測(cè)中的應(yīng)用任務(wù)書在生產(chǎn)生活空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度，含有水蒸氣的空氣是一種混合氣體。主要有質(zhì)量百分比和體積百分比、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度、露點(diǎn)（霜點(diǎn)）等表示法。1、質(zhì)量百分比和體積百分比質(zhì)量為M的混合氣體中，若含水蒸氣的質(zhì)量為m，則質(zhì)量百分比為

m／M×100％在體積為V的混合氣體中，若含水蒸氣的體積為v，則體積百分比為

v／V×100％這兩種方法統(tǒng)稱為水蒸氣百分含量法。一、濕度空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度，含有水蒸氣的空氣是

2、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度水蒸氣壓是指在一定的溫度條件下，混合氣體中存在的水蒸氣分壓(p)。而飽和蒸氣壓是指在同一溫度下，混合氣體中所含水蒸氣壓的最大值(ps)。溫度越高，飽和水蒸氣壓越大。在某一溫度下，其水蒸氣壓同飽和蒸氣壓的百分比，稱為相對(duì)濕度。

絕對(duì)濕度表示單位體積內(nèi)，空氣里所含水蒸氣的質(zhì)量，其定義為m——待測(cè)空氣中水蒸氣質(zhì)量；V——待測(cè)空氣的總體積；ρv——待測(cè)空氣的絕對(duì)濕度。2、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度如果把待測(cè)空氣看作是由水蒸氣和干燥空氣組成的二元理想混合氣體，根據(jù)道爾頓分壓定律和理想氣體狀態(tài)方程，可得出：

P：空氣中水蒸氣分壓；M：水蒸氣的摩爾質(zhì)量R：理想氣體常數(shù)；T：空氣的絕對(duì)溫度。如果把待測(cè)空氣看作是由水蒸氣和干燥空氣組成的二元理想3、露（霜）點(diǎn)水的飽和蒸氣壓隨溫度的降低而逐漸下降。在同樣的空氣水蒸氣壓下，溫度越低，則空氣的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓差值越小。當(dāng)空氣溫度下降到某一溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和水蒸氣壓相等。此時(shí)，空氣中的水蒸氣將向液相轉(zhuǎn)化而凝結(jié)成露珠，相對(duì)濕度為100％RH。該溫度，稱為空氣的露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。如果這一溫度低于0℃時(shí)，水蒸氣將結(jié)霜，又稱為霜點(diǎn)溫度。兩者統(tǒng)稱為露點(diǎn)?？諝庵兴魵鈮涸叫?，露點(diǎn)越低，因而可用露點(diǎn)表示空氣中的濕度。3、露（霜）點(diǎn)1、濕度量程指濕度傳感器技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的感濕范圍。全濕度范圍用相對(duì)濕度(0～100)％RH表示，它是濕度傳感器工作性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。二、濕度傳感器的參數(shù)1、濕度量程二、濕度傳感器的參數(shù)

2、感濕特征量——相對(duì)濕度特性每種濕度傳感器都有其感濕特征量，如電阻、電容等，通常用電阻比較多。以電阻為例，在規(guī)定的工作濕度范圍內(nèi)，濕度傳感器的電阻值隨環(huán)境濕度變化的關(guān)系特性曲線，簡稱阻濕特性。有的濕度傳感器的電阻值隨濕度的增加而增大，這種為正特性濕敏電阻器，如Fe3O4濕敏電阻器。有的阻值隨著濕度的增加而減小，這種為負(fù)特性濕敏電阻器，如TiO2－SnO2陶瓷濕敏電阻器。對(duì)于這種濕敏電阻器，低濕時(shí)阻值不能太高，否則不利于和測(cè)量系統(tǒng)或控制儀表相連接。2、感濕特征量——相對(duì)濕度特性

3、感濕靈敏度簡稱靈敏度，又叫濕度系數(shù)。其定義是在某一相對(duì)濕度范圍內(nèi)，相對(duì)濕度改變1％RH時(shí)，濕度傳感器電參量的變化值或百分率。各種不同的濕度傳感器，對(duì)靈敏度的要求各不相同，對(duì)于低濕型或高濕型的濕度傳感器，它們的量程較窄，要求靈敏度要很高。但對(duì)于全濕型濕度傳感器，并非靈敏度越大越好，因?yàn)殡娮柚档膭?dòng)態(tài)范圍很寬，給配制二次儀表帶來不利，所以靈敏度的大小要適當(dāng)。

3、感濕靈敏度4、特征量溫度系數(shù)反映濕度傳感器在感濕特征量——相對(duì)濕度特性曲線隨環(huán)境溫度而變化的特性。感濕特征量隨環(huán)境溫度的變化越小，環(huán)境溫度變化所引起的相對(duì)濕度的誤差就越小。在環(huán)境溫度保持恒定時(shí)，濕度傳感器特征量的相對(duì)變化量與對(duì)應(yīng)的溫度變化量之比，稱為特征量溫度系數(shù)。

電阻溫度系數(shù)(%/℃)=電容溫度系數(shù)(%/℃)=

ΔT——溫度25℃與另一規(guī)定環(huán)境溫度之差；R1(C1)——溫度25℃時(shí)濕度傳感器的電阻值(或電容值)；R2(C2)——另一規(guī)定環(huán)境溫度時(shí)濕度傳感器的電阻值(或電容值)。

4、特征量溫度系數(shù)

5、感濕溫度系數(shù)反映濕度傳感器溫度特性的一個(gè)比較直觀、實(shí)用的物理量。它表示在兩個(gè)規(guī)定的溫度下，濕度傳感器的電阻值(或電容值)達(dá)到相等時(shí)，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度之差與兩個(gè)規(guī)定的溫度變化量之比，稱為感濕溫度系數(shù)?；颦h(huán)境溫度每變化1℃時(shí)，所引起的濕度傳感器的濕度誤差。感濕溫度系數(shù)(%RH/℃)=ΔT——溫度25℃與另一規(guī)定環(huán)境溫度之差；H1——溫度25℃時(shí)濕度傳感器某一電阻值(或電容值)對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度值；H2——另一規(guī)定環(huán)境溫度下濕度傳感器另一電阻值(或電容值)對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度。5、感濕溫度系數(shù)

下圖為感濕溫度系數(shù)示意圖。

下圖為感濕溫度系數(shù)示意圖。

6、響應(yīng)時(shí)間在一定溫度下，當(dāng)相對(duì)濕度發(fā)生躍變時(shí)，濕度傳感器的電參量達(dá)到穩(wěn)態(tài)變化量的規(guī)定比例所需要的時(shí)間。一般是以相應(yīng)的起始和終止這一相對(duì)濕度變化區(qū)間的63％作為相對(duì)濕度變化所需要的時(shí)間，也稱時(shí)間常數(shù)，它是反映濕度傳感器相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí)，其反應(yīng)速度的快慢。單位是s。也有規(guī)定從起始到終止90％的相對(duì)濕度變化作為響應(yīng)時(shí)間的。響應(yīng)時(shí)間又分為吸濕響應(yīng)時(shí)間和脫濕響應(yīng)時(shí)間。大多數(shù)濕度傳感器都是脫濕響應(yīng)時(shí)間大于吸濕響應(yīng)時(shí)間，一般以脫濕響應(yīng)時(shí)間作為濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間。

6、響應(yīng)時(shí)間

7、電壓特性當(dāng)用濕度傳感器測(cè)量濕度時(shí)，所加的測(cè)試電壓，不能用直流電壓。這是由于加直流電壓引起感濕體內(nèi)水分子的電解，致使電導(dǎo)率隨時(shí)間的增加而下降，故測(cè)試電壓采用交流電壓。下圖表示濕度傳感器的電阻與外加交流電壓之間的關(guān)系?？梢?，測(cè)試電壓小于5V時(shí)，電壓對(duì)阻——濕特性沒有影響。但交流電壓大于15V時(shí)，由于產(chǎn)生焦耳熱，對(duì)濕度傳感器的阻——濕特性產(chǎn)生了較大影響，因而一般濕度傳感的使用電壓都小于10V。7、電壓特性

8、頻率特性濕度傳感器的阻值與外加測(cè)試電壓頻率的關(guān)系，如圖。在高濕時(shí)，頻率對(duì)阻值的影響很小，當(dāng)?shù)蜐窀哳l時(shí)，隨著頻率的增加，阻值下降。對(duì)這種濕度傳感器，在各種濕度下，當(dāng)測(cè)試頻率小于103Hz時(shí)，阻值不隨使用頻率而變化，故該濕度傳感器使用頻率的上限為103Hz。濕度傳感器的使用頻率上限由實(shí)驗(yàn)確定。直流電壓會(huì)引起水分子的電解，因此，測(cè)試電壓頻率也不能太低。8、頻率特性

輸出電阻信號(hào)，阻值隨著相對(duì)濕度的變化而變化的元件，稱為濕敏電阻。濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化這一原理而制成的。根據(jù)濕敏電阻的材料和配方不同可分為“正電阻濕度特性”和“負(fù)電阻濕度特性”。正電阻濕度特性——即濕度增大時(shí)，電阻值也增大；負(fù)電阻濕度特性——即濕度增大時(shí)，電阻值減小。輸出電阻信號(hào)，阻值隨著相對(duì)濕度的變化而變化的元工業(yè)上流行的濕敏電阻主要有