1.濕度傳感器原理01濕度的表示方法0203常見濕度傳感器目錄濕度傳感器的分類3濕度是表示空氣中水蒸氣的含量的物理量，常用絕對濕度、相對濕度、露點等表示。待測空氣中水蒸氣質(zhì)量待測空氣的總體積，單位為m3一、濕度的表示方法1.絕對濕度所謂絕對濕度就是在一定溫度和壓力條件下，單位體積空氣內(nèi)所含水蒸氣的質(zhì)量，即為絕對濕度（g/m3）4相對濕度是表示空氣中實際所含水蒸氣的分壓（P）和同溫度下飽和水蒸氣的分壓（Pmax）的百分比，即

通常，用％RH表示相對濕度。當溫度和壓力變化時，因飽和水蒸氣變化，所以氣體中的水蒸氣壓即使相同，其相對濕度也發(fā)生變化。

顯然，絕對濕度給出了水分在空間的具體含量，相對濕度則給出了大氣的潮濕程度，故使用更廣泛。日常生活中所說的空氣濕度，實際上是相對濕度。2.相對濕度溫度5

在一定大氣壓下，將含水蒸氣的空氣冷卻，當降到某溫度時，空氣中的水蒸氣達到飽和狀態(tài)，開始從氣態(tài)變成液態(tài)而凝結(jié)成露珠，這種現(xiàn)象稱為結(jié)露，此時的溫度稱為露點或露點溫度。如果這一特定溫度低于0℃，水氣將凝結(jié)成霜，此時稱其為霜點。通常對兩者不予區(qū)分，統(tǒng)稱為露點，其單位為℃。

3.露點6二、濕度傳感器的分類

濕敏元件是最簡單的濕度傳感器?；拘问蕉际窃诨扛哺袧癫牧闲纬筛袧衲??？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾螅淖杩?、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。

濕敏元件根據(jù)工作方式的不同電阻式電容式

濕度傳感器是由濕敏元件及轉(zhuǎn)換電路組成的，具有把環(huán)境濕度轉(zhuǎn)換為電信號的能力。7

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，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。1.濕敏電阻

濕敏電阻的優(yōu)點是靈敏度高，主要缺點是線性度和產(chǎn)品的互換性差。濕敏電阻的種類金屬氧化物濕敏電阻碳濕敏電阻氯化鋰濕敏電阻陶瓷濕敏電阻高分子濕敏電阻82.濕敏電容當環(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏電容極間介質(zhì)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濕度成正比。濕敏電容的主要優(yōu)點是：靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現(xiàn)小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。按照極間介質(zhì)的不同，濕敏電容分為有機高分子陶瓷材料9

氯化鋰濕敏電阻是利用物質(zhì)吸收水分子而使導電率變化來檢測濕度。在氯化鋰溶液中，Li和Cl以正負離子的形式存在，鋰離子（Li+）對水分子的吸收力強，離子水合程度高，溶液中的離子導電能力與溶液濃度成正比，溶液濃度增加，導電率上升。當溶液置于一定濕度場中，若環(huán)境RH上升，溶液吸收水分子使?jié)舛认陆?，電阻率ρ上升；反之RH下降，電阻率ρ下降。通過測量溶液電阻值R實現(xiàn)對濕度的測量。

3.電阻式濕度傳感器1）氯化鋰濕敏電阻10在梳狀或柱狀電極間的電阻值的變化反映了空氣相對濕度的變化。氯化鋰電阻濕度傳感器分梳狀和柱狀，如圖9-15所示

圖9-15氯化鋰電阻濕度傳感器11由金屬氧化物粉末或某些金屬氧化物燒結(jié)體研成的粉末，通過一定方式的調(diào)合、噴灑或涂覆在具有叉指電極的陶瓷基片上而制成的。涂覆膜型的濕敏元件水電阻下降2）涂覆膜型的濕敏元件由于粉粒之間通常是很松散的“準自由”表面，這些表面都非常有利于水分子附著，特別是粉粒與粉粒之間不太緊密的接觸更有利于水分子的附著。極性的、離解力極強的水分子在粉粒接觸處下使其接觸程度強化，并且接觸電阻顯著降低。12

因此環(huán)境濕度越高，水分子附著越多，接觸電阻就越低。不論是用負特性型還是正特性型的濕敏瓷粉作為原料，只要其結(jié)構(gòu)是屬于粉粒堆集型的，其阻值都將隨著環(huán)境濕度的增高而顯著下降。例如，燒結(jié)型Fe3O4濕敏電阻具有正特性，而瓷粉膜型Fe3O4濕敏電阻具有負特性。2）涂覆膜型的濕敏元件13三、常見濕度傳感器學習小結(jié)2.濕度傳感器應用01直讀式濕度計0203

高濕度顯示器

04汽車后窗玻璃自動去濕裝置目錄濕度檢測器浴室鏡面水汽清除器05對于不同環(huán)境的濕度測量應選用不同的濕度傳感器。例如，當環(huán)境溫度在40～70℃時，可采用高分子濕度傳感器和陶瓷濕度傳感器；在70～100℃范圍和超過100℃時使用陶瓷濕度傳感器。在干凈的環(huán)境通常使用高分子濕度傳感器，在污染嚴重的環(huán)境則使用陶瓷濕度傳感器。為了使傳感器準確穩(wěn)定地工作，還需附加自動加熱清洗裝置。下面介紹幾種典型的應用實例。18

直讀式濕度計電路氯化鋰濕度傳感器測濕電橋的電源，其振蕩頻率為250～1000Hz微安表，指示出由于相對濕度的變化引起電流的改變，經(jīng)標定并把濕度刻劃在微安表盤上.一、直讀式濕度計19

濕度檢測器電路濕度傳感器多諧振蕩器,輸出方波信號讀出與相對濕度相應的指數(shù)來將多諧振蕩器輸出的方波信號變?yōu)槿遣?。當相對濕度變化時，濕度傳感器的電容量將隨著改變，它將使多諧振蕩器輸出的頻率及三角波的幅度都發(fā)生相應的變化。二、濕度檢測器整流和濾波儀器調(diào)零20高濕顯示器電路圖SMOI—A型濕敏電阻，當環(huán)境的相對濕度在20％～90％RH變化時，它的電阻值在幾十千歐到幾百歐范圍內(nèi)改變9V當環(huán)境濕度增大時RV導通截至導通發(fā)光三、高濕度顯示器為防止?jié)衩綦娮璁a(chǎn)生極化現(xiàn)象，采用變壓器降壓供給檢測電路9V交流電壓。21

汽車后窗玻璃自動去濕電路嵌入玻璃的加熱電阻濕度傳感器施密特觸發(fā)電路偏置電路在常溫常濕條件下較大導通截止斷開無電流流過四、汽車后窗玻璃自動去濕裝置22

汽車后窗玻璃自動去濕電路嵌入玻璃的加熱電阻濕度傳感器施密特觸發(fā)電路偏置電路當室內(nèi)外溫差較大，且濕度過大時減小導通截止閉合有電流流過，加熱電阻開始加熱，后窗玻璃上的潮氣被驅(qū)散。四、汽車后窗玻璃自動去濕裝置23五、浴室鏡面水汽清除器鏡面水汽清除器的整體結(jié)構(gòu)圖由電熱絲、結(jié)露傳感器、控制電路等組成，其中電熱絲和結(jié)露傳感器安裝在玻璃鏡子的背面，用導線將它們和控制電路聯(lián)接。24浴室鏡面水汽清除器電路圖結(jié)露傳感器，感知水汽后的阻值變化如果玻璃鏡面周圍的濕度變低時，結(jié)露傳感器阻值變小到2時。截止截止無電流流過調(diào)節(jié)其阻值，可使加熱絲在確定的某一相對濕度條件下開始加熱。導通五、浴室鏡面水汽清除器25浴室鏡面水汽清除器電路圖結(jié)露傳感器，感知水汽后的