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李先生

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电阻式湿度传感器基础知识

发表评论(0)    发布时间:2013年3月5日  

    电阻式湿度传感器是利用湿敏元件的电气特性(如电阻值),随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器,湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质,或者通过蒸发、涂覆等工艺制各一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的,在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中,水分子分解出的离子H+的传导状态发生变化,从而使元件的电阻值随湿度而变化。
    电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强,
    氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。
    氯化锂感湿基片的结构为选用传感器的衬底,在上方制作一对金属电极,涂覆一层电解质溶液感湿膜,氯化锂是典型的离子晶体,属于非亲合型电解质,氯化锂溶液中,Li+对极性水分子的吸引力极强,离子水分程度最高。氯化锂感湿膜由氯化锂和聚乙烯醇混合制作,湿敏元件测湿量程较窄,一般氯化锂器件的测量范围在20%RH左右,在测量较宽的湿度范围时,常采用多片组合的方法,在不同的湿区内相同的间隔具有相同的感湿区线,多片组合用线化电阻连接,组合完整的湿度测量器件。
    单片氯化锂湿敏器件的感湿特征量电阻,与环境相对湿度(RH)和环境温度(t)之间,呈现指数函数关系 ,公式可表示为R=Roexpα(Φ-Φ0)-Rtexpβ(t-t0) Ro为起始电阻,α为湿度常数,Rt为起始电阻,β为温度常数。
    氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关健。
 

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