《陶瓷湿敏传感器的应用.docVIP

湿敏电阻器的应用? 湿敏电阻器广泛应用于洗衣机、空调器、录像机、微波炉等家用电器及工业、农业等方面作湿度检测、湿度控制用。湿敏传感器已经广泛地用于工业制造、医疗卫生、林业和畜牧业等各个领域。在家用电器中用于生活区的环境条件监控、食品烹调器具和干燥机的控制等等。表8.1中列出了陶瓷湿敏传感器的主要应用领域，以及它们的工作温度和可测控的湿度范围。 陶瓷湿敏传感器的有潜力的应用对象是家用空调器、微波炉、防止视频录像机的受潮以及一些其他家用电器。在种植业的暖房中，最佳的蔬菜生长条件不仅使植物的生长和成熟周期缩短了，而且通过湿度的调节可以防止有害病变的发生。在许多工业领域中需要进行干燥处理，通过控制相对湿度的方法，可以保持最佳的干燥条件，因而可以在节约能耗的条件下，确保被干燥产品的质量一致性。 食品味道的改变在很大程度上与其中水份含量有关，控制水份含量就能保持所生产食品的质量。在食品制造工业中，对生产线的在线过程全都需要对水份含量进行监测。 湿敏传感器同样也用于电子工业。在生产工艺过程中必须对静电事故给予特别的关注。静电电荷的数量与湿度有直接关系，出于这个原因，在电子工业中必须将湿度调控在一个特定的范围内。 表8.1陶瓷湿敏传感器的应用 ? 应用领域 例举 工作范围 温度(℃) 湿度(%RH) 家用电器 空调 5-40 40-70 ? 微波炉 5-100 2-100 ? 视频录像机 -5-60 60-100 医疗设备 人工呼吸设备 10-30 80-100 ? 恒温恒湿箱 10-30 50-80 工业 造纸业 10-30 50-100 ? 纺织业 10-30 50-100 ? 干燥机 50-100 0-50 ? 颗粒物湿度 5-100 0-50 ? 干燥食品 50-100 0-50 ? 电子部件 5-40 0-50 ? 工业加湿器 30-300 50-100 ? 印刷业 20-25 90 农业，养殖业 暖房空调 5-40 0-100 ? 暖房种植 20-25 40-70 ? 林场保护 -10-60 50-100 ? 土壤湿度 ? ? 测量 恒温浴 -5-100 0-100 ? 湿度计 -5-100 0-100 在广泛使用湿度传感器时，也必须考虑到，传感器需要和测量电路连接使用，所以，对电路也要求能在足够宽的湿度和环境温度范围内保持高精度和高稳定性。 8.1.1? 连接陶瓷湿敏传感器的测量电路 利用陶瓷传感器来测量湿度的方法有以下特点。传感器在低湿度时电阻很大，并与湿度是一种指数关系。此外，在相对湿度从0%～100%的区间内，电阻可能变化3～6个数量级。由于大多数陶瓷湿敏传感器具有极化现象，所以还需要对电源频率有一定的要求。直流电桥电路虽然可以保证高精度，并且可以补偿一些干扰因素，但在这里是不适用的。为消除极化效应，必须要用交流电源测量，所以陶瓷湿敏传感器的测量只能选用适当的交流电桥，并且必须同时一起考虑传感器的二个参数——阻抗和容抗的变化，因为正如在第三章中已阐明的那样，传感器的等效电路是由并联的电阻和电容构成的。这使对随后的被测信号的分析处理工作复杂化。在有些应用领域中，湿度变化可以只用电阻或电容变化来表征，因而允许在经相应的电桥平衡后只测量其中一个参数的变化。基于这里所讨论的陶瓷湿敏传感器的特性，现实中应用最广的电路是下列二种： 模拟输出的AC测量电路； 具有频率/时间(PWM——脉冲宽度调制)输出的转换电路。 8.1.2? 陶瓷湿敏传感器的实际应用 陶瓷湿敏传感器已广泛应用于各类机具中，例如湿度计、空调器、增湿机、去湿机、微波炉等。 8.1.2.1? 湿度计 湿度计是测量各种介质中含湿量的仪器。基于陶瓷湿敏传感器，已制成一系列不同的湿度计。介绍一种名为“Chichidu湿度计CH-1”的数字式湿度计，生产者是Chichidu Cement公司。它有下列工作特性： ? 湿度测量范围?????????????????????????? 15%～１００％RH ? 测量精度?????????????????????????????? ±4%RH 湿度计的工作温度范围?????????????????? 0～４０ 传感器的输出信号?????????????????????? 幅度变化为0～１０Ｖ 最大电源消耗?????????????????????????? 22W(包括加热器加热功率15W) 湿度计显示出有很高的灵敏度和可靠性。采用了热敏电阻对陶瓷传感器的特性进行温度补偿。 8.1.2.2? 空调器 空气调节系统需要多种传感器，例如温度、湿度和空气成分等的监控。空调器中装备了带有微处理器的传感器之后，可以大幅度降低能源消耗，提高系统的效率，并且能提供最合适的生活条件。 陶瓷湿敏传感器在空