空气湿度测量原理

空气湿度测量原理

湿度是空气环境的一个重要指标,空气的湿度与人体蒸发热之间有着密切关系,高温高湿时,由于人体水分蒸发困难而感到闷热,低温高湿时,人体散热过程剧烈,容易引起感冒和冻伤。人体最适宜的气温是18~22℃,相对湿度为35%~65%RH。

   在环境与卫生监测中,常用于湿球温湿度计、手摇湿温度计和通风湿温度计等仪器测定空气湿度。近年来,大量文献报道用传感器测定空气湿度。用于测定相对湿度的涂覆压电石英晶体用传感器,通过光刻和化学蚀刻技术制成小型石英夺电晶体,在AT切割的10MHZ石英晶体上涂有4种物质,对湿度具有较高的质量敏感性.该晶体是振荡电路中的共振器,其频率随质量变化,选择适当涂层,该传感器可用于测定不同气体的相对湿度.该传感器的灵敏度、响应线性、响应时间、选择性、滞后现象和使用寿命等孝怪癖于涂层化学物质的性质。1986年,德国ErbenUwe[提出了一种测定湿度用的传感器,并获得专利。该传感器采用以硅为基体的金属-绝缘体-半导体(MIS)型结构。在MIS型结构中涂有二氧化硅和敏湿层,敏湿层的材料包含有金属氧化物、氧化物以及低极性组分的聚合物。敏湿材料的吸水量与每湿材料的相对介电常数的变化有关,该传感器可用准表态和支态两种方法进行测定,不过前者比后者更为方便省力,在空气调节系统、建筑工地和日常生活环境中都能监测、控制和调节湿度。

    阿尔森采用最新研制的氧化钽薄膜湿敏电容,推出一种稳定性好,调节十分方便的通用湿度变送器器。这种传感器可用于恒湿箱、计算机房、防湿机等许多场合的空气湿度监测,是一种性能价格比很高的通用型湿度传感器,有人利用磷酸盐涂膜的感湿性研制出性能十分可靠的湿度传感器。它的主要电极为不锈钢线材,直径0.4~1.0mm,表层涂有磷酸薄膜,在膜上再旋绕一层镀金丝作为主电极的对置电极,两电极间仅仅相隔一层20~50um厚的涂膜,距离大大小于一般的湿度传感器,响应速度得到提高,改变磷酸盐涂膜,又能制成特性不同的多种感湿元件。传感器工作期间,由于磷酸盐涂膜表面吸附水分而产生的离子在电极间来回运动,致使传导发生变化,从而显示感湿性。若对传感器元件加以交流负荷,则可借检测阻抗的变化测定出空气湿度。该传感器何种小,可封闭在注射器针关内,利用针尖可插入狭窄的被测处,使用方便,检测迅速,还可用于露点测定。

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