温湿度传感器的工作原理及应用

温湿度传感器的工作原理及应用

湿度是空气中水蒸气量的术语。相对湿度（RH）定义为在给定温度下水蒸气的分压（在空气和水蒸气的气体混合物中）与水的饱和蒸气压之比。因此，简单地说，RH是特定温度下空气中水蒸气的量，与在给定温度下空气能够保持而不会冷凝的最大水蒸气相比。它是天气预报中的一个重要指标，因为它是降水，露水或雾的可能性的指标。

温湿度控制器是以先进的单片机为控制核心,采用进口高性能温湿度传感器,可同时对温度、湿度信号进行测量控制，并实现液晶数字显示，还可通过按键对温、湿度分别进行上、下限设置和显示，从而使仪表可以根据现场情况，自动启动风扇或加热器，对被测环境的实际温、湿度自动调节的设备。”

湿度传感器的类型：通常是电容式与电阻式

电容式传感器具有比电阻式传感器更线性的响应（这些传感器几乎具有对数响应，但在低湿度下具有高灵敏度）。电容式传感器也可用于0至100%相对湿度的整个范围，其中电阻元件通常限制在约20%至90%的相对湿度。

电阻式湿度传感器可选陶瓷或聚合物结构。电阻式湿度传感器通常由吸湿（吸收水分）介质组成，例如导电盐或沉积在非导电基底上的贵金属电极上的聚合物。当传感器存在水蒸气时，它会被吸收，导致功能性离子基团解离，导致电导率增加。响应时间很慢，范围从10到30秒，步长变化为63%。大多数电阻式传感器使用交流激励来防止传感器极化。产生的电流被整流并转换成DC，然后可以进行线性化并根据需要进行放大。施加到桥的AC信号范围从30Hz到10kHz

1.温湿度传感器的工作原理及应用

工作原理

利用探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，也可以直接通过主控芯片进行485或232等接口输出。（在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度）

应用

1、温湿度传感器在家庭中的应用

生活水平的提高，人们对于各自的生活环境也有了更高的要求，市面的数显电子钟、家用加湿机、温湿度计等产品都加装了温湿度传感器达到随时控制室内温湿度的效果，使生活的环境更加舒适。

2、温湿度传感器在工业中的应用

典型的应用是在湿凝土燥的过程中，采用温湿度传感器能及时准确的记录相关数据，为施工提供可靠的数据。科学技术的日新月异使得温湿度传感器的应用正在不同的领域中发挥着越来越重要的作用。

3、温湿度传感器在农、畜牧业中的应用

在农业及畜牧业的生产，特别是一些经济作物的生产中，如需确定环境中的温度、湿度对于幼苗生长的影响等，也需要用温湿度传感器来进行数据采集和监控，以期获得最佳的经济效益。

4、温湿度传感器在汽车中的应用

随着汽车电子控制系统的应用日益广泛，汽车传感器市场的需求量将保持高速增长。微型化、多功能、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流，目前，微型化的温湿度模块在汽车电子钟上的应用也已相当普遍。

总结：电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度好、较稳定，国外有些产品还具备高温工作性能。但是达到上述性能的产品多为国外名牌，价格都较昂贵。

市场上出售电容式湿敏元件湿度传感器往往达不到上述水平，线性度、一致性和重复性都不甚理想，30%RH以下，80%RH以上感湿段变形严重。有些产品采用单片机补偿修正，使湿度出现"阶跃"性的跳跃，使精度降低，出现一致性差、线性差的缺点。