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選擇濕度傳感器時應注意的一些問題

 更新時間:2009-09-09 點擊量:2732

 

人類的(de)(de)生存和(he)(he)社會活(huo)動與(yu)(yu)濕度(du)(du)(du)密切相關。隨著(zhu)現(xian)代(dai)化的(de)(de)實(shi)現(xian),很難找出一個與(yu)(yu)濕度(du)(du)(du)無關的(de)(de)領域來。由(you)于應用領域不同(tong)(tong),對(dui)濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器的(de)(de)技(ji)術要求也(ye)(ye)不同(tong)(tong)。從制造角度(du)(du)(du)看(kan),同(tong)(tong)是濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器,材料、結(jie)構不同(tong)(tong),工藝不同(tong)(tong).其性(xing)能和(he)(he)技(ji)術指(zhi)標有很大差(cha)(cha)異,因而價格也(ye)(ye)相差(cha)(cha)甚遠(yuan)。對(dui)使用者來說,選擇濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器時,首(shou)先(xian)要搞清楚需要什(shen)么樣(yang)的(de)(de)傳感(gan)器;自己的(de)(de)財力(li)允許選購什(shen)么檔次(ci)的(de)(de)產品,權衡好需要與可能的(de)關系,不致于盲(mang)目行事。我們(men)從(cong)與用戶的(de)來往(wang)中,覺(jue)得有以下幾(ji)個問題值得注意。
1
.選(xuan)擇測(ce)量范(fan)圍(wei)
和測量重量、溫度一(yi)樣,選擇濕度傳感器首先(xian)要確定測量范圍(wei)。除了氣象(xiang)、科研部門外,搞溫、濕度測控的一(yi)般(ban)不需(xu)要全濕程(0-100RH)測(ce)(ce)(ce)量(liang)。在(zai)當今的(de)(de)信息(xi)時代(dai),傳感器(qi)技術與計算(suan)機技術、自(zi)動(dong)控(kong)制拄(zhu)術緊密結合(he)著。測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于控(kong)制,測(ce)(ce)(ce)量(liang)范(fan)圍(wei)(wei)與控(kong)制范(fan)圍(wei)(wei)合(he)稱使用(yong)范(fan)圍(wei)(wei)。當然,對不(bu)(bu)需要搞測(ce)(ce)(ce)控(kong)系統(tong)的(de)(de)應用(yong)者來說,直接選(xuan)擇通用(yong)型濕(shi)度(du)儀(yi)就可以(yi)了。下面列(lie)舉一些應用(yong)領(ling)域對濕(shi)度(du)傳感器(qi)使用(yong)溫度(du)、濕(shi)度(du)的(de)(de)不(bu)(bu)同要求,供(gong)使用(yong)者參考見(jian)表1)。用戶根據需要向傳感器(qi)生產廠提(ti)出測(ce)量范圍,生產廠優先保證用戶在使用范圍內傳感器(qi)的(de)性能穩定一致,求得(de)合理的(de)性能價格比,對雙方來講是(shi)一件相得(de)益(yi)彰的(de)事(shi)情。
2
、選擇(ze)測(ce)量精度(du)
和(he)測量范圍一樣,測量精度(du)同是傳感器zui重要的指標。每提高個(ge)(ge)百(bai)分(fen)點.對傳(chuan)感器來說就是上一個(ge)(ge)臺階,甚至是上一個(ge)(ge)檔次。因為要達到不同的(de)精度,其制(zhi)造成(cheng)本相差很大,售(shou)價也相差甚遠。例如進(jin)口的(de)1只廉價的濕度傳感器只有幾美(mei)元,而(er)1只供(gong)標定用的全濕程濕度傳(chuan)感器要幾百美(mei)元,相差近百倍。所以使用者一(yi)定要量體裁衣,不(bu)宜(yi)盲目(mu)追求高、精、尖
生產廠(chang)商往往是分段給(gei)出其(qi)濕度傳感器的精度的。如(ru)中、低(di)溫(wen)段(080RH)±2RH,而高(gao)濕段(80—100RH)為(wei)±4RH。而且此精(jing)度是在(zai)某一(yi)溫度下25的(de)值。如在不同(tong)溫度(du)下使用(yong)濕度(du)傳(chuan)感(gan)器.其示值還要考慮(lv)溫度(du)漂移的(de)影響。*,相對(dui)濕度(du)是溫度(du)的(de)函數,溫度(du)嚴重地影響著空間內的(de)相對(dui)濕度(du)。溫度(du)每(mei)變(bian)化(hua)0.1℃。將產生0.5RH的濕度(du)變化(hua)誤差。使用場合(he)如(ru)果難以(yi)做到恒溫(wen),則提出過高(gao)的(de)測(ce)濕精度是不合(he)適的(de)。因為(wei)濕度隨(sui)著(zhu)溫(wen)度的(de)變化也(ye)漂忽不定的(de)話,奢談(tan)測(ce)濕精度將失去實際意義。所以(yi)控(kong)濕首(shou)先要控(kong)好(hao)溫(wen),這就(jiu)是大(da)量應用的(de)往往是溫(wen)濕度體(ti)化傳感器而不單純是濕(shi)度傳感器的緣故。
多數情況下,如(ru)果沒有的控溫手段,或(huo)者被測空(kong)間是(shi)非密(mi)封的,±5RH的(de)精度就足夠了(le)。對于要(yao)求控制恒溫、恒濕的(de)局部(bu)空間,或者需要(yao)隨(sui)時跟蹤記錄濕度變(bian)化的(de)場合(he),再選用(yong)±3RH 
以(yi)上精度的濕(shi)度傳(chuan)感(gan)器。與此(ci)相(xiang)對(dui)應(ying)的溫度傳(chuan)感(gan)器.其測溫精度須足±0.3℃以(yi)上,起碼(ma)是±0.5℃的。而(er)精度高于±2RH的要求恐怕連(lian)校準傳感器(qi)的標準濕(shi)度(du)發(fa)生(sheng)器(qi)也難以做(zuo)到,更(geng)何(he)況傳感器(qi)自身了(le)。國家(jia)標準物質研究中心(xin)濕(shi)度(du)室的文章認為(wei):相對濕度測量儀(yi)表(biao),即使在(zai)20—25℃下,要達(da)到2RH的(de)準(zhun)確(que)度仍是很困難的(de)。
3
、考慮(lv)時(shi)漂(piao)和(he)溫漂(piao)
幾(ji)乎(hu)所有的(de)傳(chuan)感器都存在時漂和(he)溫漂。由于濕度傳(chuan)感器必須和(he)大氣中的(de)水汽相接觸(chu),所以不能密封。這就(jiu)決(jue)定(ding)了它的(de)穩定(ding)性和(he)壽命是有限的(de)。一般情況下,生產廠商會標(biao)明1次標定(ding)的有效(xiao)使用時間為1年或(huo)2年,到期負責重(zhong)新標定。請使用者在選擇傳(chuan)感器時(shi)考(kao)慮好日(ri)后(hou)重(zhong)新標定的渠道,不要貪(tan)圖(tu)便宜或迷信洋貨而忽略了售后(hou)服(fu)務問屬。
溫漂在(zai)上(shang)1節已經(jing)提到。選擇濕度傳感(gan)器要考(kao)慮應用場合的溫度變(bian)化范圍(wei),看所選傳感器在溫(wen)(wen)度下能否(fou)正常工作,溫(wen)(wen)漂是否(fou)超出(chu)設計指標。要(yao)提醒使用者注(zhu)意的是:電(dian)容式(shi)濕度傳感器的溫(wen)(wen)度系數α是(shi)個變(bian)量,它隨使用(yong)溫度(du)、濕(shi)度(du)范圍而(er)異。這是(shi)因為(wei)水和(he)高分子(zi)聚合物的(de)(de)介(jie)電系(xi)數隨溫度(du)的(de)(de)改變(bian)是(shi)不(bu)同步的(de)(de),而(er)溫度(du)系(xi)數α又主(zhu)要(yao)取決于水和感(gan)濕(shi)材料的(de)介電系數(shu),所(suo)以電容式濕(shi)敏元件的(de)溫度(du)系數(shu)并非常數(shu)。電容式濕(shi)度(du)傳感(gan)器(qi)在常溫、中(zhong)濕(shi)段的(de)溫度(du)系數(shu)zui小,5-25℃時,中低濕(shi)段(duan)的(de)溫漂(piao)可忽略(lve)不計。但在高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕(shi)區(qu)或(huo)(huo)負溫高(gao)(gao)濕(shi)區(qu)使(shi)用時,就(jiu)一定要考慮溫漂(piao)的(de)影響,進行必要的(de)補償或(huo)(huo)訂(ding)正(zheng)。 領(ling)域(yu) 部門 溫度) 溫(wen)度(%RH)
紡(fang)織 紡(fang)紗(sha)廠 23 60
織布廠 18 85
醫藥 制藥(yao)廠 10 30 5060
手術室(shi) 23 26 5060
輕工 印刷廠 23 27 4951
卷煙廠 21 24 5565
火柴(chai)廠 1822 50
電子(zi) 半(ban)導體 22 3045
計算機房 2030 4070
  電纜充氣 -1030 020
  啤酒發酵 48 5070
農業 良種培育 1540 4075
人工大棚 540 40100
倉(cang)儲 水果冷凍(dong) -35 8090
地(di)下菜窖 -3 -1 70 80
文物(wu)保管 1618 5055
注:在不同(tong)領(ling)域(yu)的使用范圍(%RH/) 
4
.與傳(chuan)統測濕方法的關系
早(zao)在18世紀人(ren)類就發明(ming)了干濕球和毛發濕度計(ji),而電(dian)子式(shi)濕度傳感器是(shi)近幾十年.特別是(shi)近20年才(cai)迅速發展起來的。新舊(jiu)事(shi)物的交替(ti)與人們的觀(guan)念轉變很有關系(xi)。由于干濕球、毛(mao)發濕度(du)計的價(jia)格仍明(ming)顯低于濕度(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器,造成一部分人對(dui)電子濕度(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器價(jia)格的不認可。正好(hao)像用(yong)慣了掃(sao)帚的人改用(yong)吸(xi)(xi)塵(chen)器時,總覺(jue)得花幾百元錢(qian)買一臺吸(xi)(xi)塵(chen)器有些不上算,不如花幾元錢(qian)買把掃(sao)帚那樣心(xin)理容易(yi)平衡。
由于傳統(tong)測濕方法在人(ren)們的(de)腦海中印象太(tai)深了(le)(le),一些人(ren)形成了(le)(le)只有干濕球(qiu)濕度(du)(du)(du)計才是準(zhun)確(que)的(de)固(gu)有概念。有些用戶拿干濕球(qiu)濕度(du)(du)(du)計來對比剛(gang)購得的(de)濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器,如發現(xian)示值不同(tong),馬上認為濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器不準(zhun)。須(xu)知(zhi)干濕球(qiu)的(de)準(zhun)確(que)度(du)(du)(du)只有5%一7RH,不但低于(yu)電(dian)子濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器(qi),而且還取(qu)決于(yu)干球、濕球兩支溫度(du)(du)(du)計(ji)本(ben)身(shen)的(de)精(jing)度(du)(du)(du);濕度(du)(du)(du)計(ji)必須(xu)處(chu)于(yu)通風(feng)(feng)狀態:只有紗布水(shui)套、水(shui)質、風(feng)(feng)速都(dou)(dou)滿足(zu)一定(ding)(ding)要(yao)(yao)求時(shi),才能達到規定(ding)(ding)的(de)準確度(du)(du)(du)。濕度(du)(du)(du)傳感(gan)器(qi)生(sheng)產廠在產品出廠前都(dou)(dou)要(yao)(yao)采(cai)用標準濕度(du)(du)(du)發生(sheng)器(qi)來逐支標定(ding)(ding),zui常用分流式標準濕度(du)(du)(du)發生(sheng)器(qi)來進行標定(ding)(ding)。所(suo)以希望用戶在需要(yao)(yao)校(xiao)準時(shi)也采(cai)用相同的(de)方法,避免用準確度(du)(du)(du)低的(de)器(qi)具去校(xiao)準或比(bi)對精(jing)度(du)(du)(du)高的(de)傳感(gan)器(qi)。
5
、其(qi)它注意事(shi)項
濕度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)是非密封性(xing)(xing)(xing)的(de),為保(bao)護測量的(de)準確(que)度(du)和穩定(ding)性(xing)(xing)(xing),應盡(jin)量避免在酸(suan)性(xing)(xing)(xing)、堿性(xing)(xing)(xing)及含有機(ji)溶劑的(de)氣氛中(zhong)使用。也避免在粉(fen)塵較大的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)使用。為正確(que)反映(ying)欲(yu)測空(kong)間的(de)濕度(du),還應避免將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)安放(fang)(fang)在離墻壁太近或(huo)空(kong)氣不流通的(de)死角處(chu)。如果被(bei)測的(de)房間太大,就應放(fang)(fang)置多(duo)個傳(chuan)感(gan)器(qi)。
有的濕度(du)傳(chuan)感器(qi)(qi)對供電(dian)電(dian)源要求(qiu)比較(jiao)高,否則將影響測量精度(du).或者傳(chuan)感器(qi)(qi)之間相(xiang)互干擾(rao),甚至無法(fa)工作。使用時應技(ji)要求(qiu)提供合適的、符合精度(du)要求(qiu)的供電(dian)電(dian)源。
傳(chuan)感器(qi)需(xu)要(yao)進行遠距離信號傳(chuan)輸時(shi),要(yao)注意(yi)信號的衰減(jian)問(wen)題。當傳(chuan)輸距離超(chao)過(guo)200m以上時(shi),建(jian)議(yi)選用(yong)頻率輸出信號的濕度傳感(gan)器。
由于濕(shi)(shi)敏(min)(min)元件(jian)都存在一定(ding)的(de)分散性,無論進(jin)口(kou)或國產的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)都需逐支調試(shi)標定(ding)。大多數(shu)在更換濕(shi)(shi)敏(min)(min)元件(jian)后需要重(zhong)新調試(shi)標定(ding),對于測量精度比較高(gao)的(de)濕(shi)(shi)度傳(chuan)感(gan)器(qi)尤(you)其重(zhong)要。