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      德國(guó)HYDAC賀德克濕度傳感器的測(cè)量精度同是傳感器重要的指

      發(fā)布時(shí)間:2024-10-05
      我公司是一家以經(jīng)銷(xiāo)銷(xiāo)售歐美進(jìn)口自動(dòng)化產(chǎn)品的綜合性貿(mào)易公司,主要負(fù)責(zé)歐美品牌的采購(gòu)
      德國(guó)hydac賀德克濕度傳感器的測(cè)量精度同是傳感器重要的指標(biāo)
      人類(lèi)的生存和社會(huì)活動(dòng)與濕度密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,很難找出一個(gè)與濕度無(wú)關(guān)的領(lǐng)域來(lái)。由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,對(duì)hydac濕度傳感器的技術(shù)要求也不同。從制造角度看,同是hydac濕度傳感器,材料、結(jié)構(gòu)不同,工藝不同.其性能和技術(shù)指標(biāo)(像精度方面)有很大差異,因而價(jià)格也相差甚遠(yuǎn)。對(duì)使用者來(lái)說(shuō),選擇hydac濕度傳感器時(shí),首先要搞清楚需要什么樣的傳感器;在自己的財(cái)力允許的情況下選購(gòu)何種檔次的產(chǎn)品,權(quán)衡好“需要與可能”的關(guān)系,不至于盲目行事。從我們與用戶(hù)的來(lái)往來(lái)看,覺(jué)得有以下幾個(gè)問(wèn)題值得注意。
      和測(cè)量重量、溫度一樣,選擇hydac濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象、科研部門(mén)外,搞溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-100%rh)測(cè)量。在當(dāng)今的信息時(shí)代,傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)緊密結(jié)合著。測(cè)量的目的在于控制,測(cè)量范圍與控制范圍合稱(chēng)使用范圍。當(dāng)然,對(duì)不需要搞測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用者來(lái)說(shuō),直接選擇通用型濕度儀就可以了。
      測(cè)量精度
      和測(cè)量范圍一樣,測(cè)量精度同是傳感器最重要的指標(biāo)。每提高—個(gè)百分點(diǎn).對(duì)傳感器來(lái)說(shuō)就是上一個(gè)臺(tái)階,甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度,其制造成本相差很大,售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。例如進(jìn)口的1只廉價(jià)的hydac濕度傳感器只有幾美元,而1只供標(biāo)定用的全濕程hydac濕度傳感器要幾百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。
      生產(chǎn)廠商往往是分段給出其hydac濕度傳感器的精度的。如中、低濕段(0一80%rh)為±2%rh,而高濕段(80—100%rh)為±4%rh。而且此精度是在某一溫度下(如25℃)的值。如在不同溫度下使用hydac濕度傳感器.其示值還要考慮溫度漂移的影響。,相對(duì)濕度是溫度的函數(shù),溫度嚴(yán)重地影響著空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%rh的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫,則提出過(guò)高的測(cè)濕精度是不合適的。因?yàn)闈穸入S著溫度的變化也漂忽不定的話(huà),奢談測(cè)濕精度將失去實(shí)際意義。所以控濕首先要控好溫,這就是大量應(yīng)用的往往是溫濕度—體化傳感器而不單純是hydac濕度傳感器的緣故。
      多數(shù)情況下,如果沒(méi)有精確的控溫手段,或者被測(cè)空間是非密封的,±5%rh的精度就足夠了。對(duì)于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合,再選用±
      以上精度的hydac濕度傳感器。與此相對(duì)應(yīng)的溫度傳感器.其測(cè)溫精度須足±0.3℃以上,起碼是±0.5℃的。而精度高于±2%rh的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到,更何況傳感器自身了。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心濕度室的文章認(rèn)為:“相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x表,即使在20—25℃下,要達(dá)到2%rh的準(zhǔn)確度仍是很困難的?!?br>濕敏元件是的hydac濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類(lèi)。
      濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),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(cè)量濕度。
      濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(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(duì)濕度成正比。
      電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá)2-3%rh,這比干濕球測(cè)濕精度高。
      濕敏元件的線(xiàn)性度及抗污染性差,在檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí),濕敏元件要長(zhǎng)期暴露在待測(cè)環(huán)境中,很容易被污染而影響其測(cè)量精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。這方面沒(méi)有干濕球測(cè)濕方法好。下面對(duì)各種hydac濕度傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
      、氯化鋰hydac濕度傳感器
      (1)電阻式氯化鋰濕度計(jì)
      第一個(gè)基于電阻-濕度特性原理的氯化鋰電濕敏元件是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局的f.w.dunmore研制出來(lái)的。這種元件具有較高的精度,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉,適用于常溫常濕的測(cè)控等一系列優(yōu)點(diǎn)。
      氯化鋰元件的測(cè)量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。單個(gè)元件的有效感濕范圍一般在20%rh 以?xún)?nèi)。例如0.05%的濃度對(duì)應(yīng)的感濕范圍約為(80~100)%rh ,0.2%的濃度對(duì)應(yīng)范圍是(60~80)%rh 等。由此可見(jiàn),要測(cè)量較寬的濕度范圍時(shí),必須把不同濃度的元件組合在一起使用。可用于全量程測(cè)量的濕度計(jì)組合的元件數(shù)一般為5個(gè),采用元件組合法的氯化鋰濕度計(jì)可測(cè)范圍通常為(15~100)%rh,國(guó)外有些產(chǎn)品聲稱(chēng)其測(cè)量范圍可達(dá)(2 ~100)%rh 。
      (2)露點(diǎn)式氯化鋰濕度計(jì)
      露點(diǎn)式氯化鋰濕度計(jì)是由美國(guó)的 forboro 公司首先研制出來(lái)的,其后我國(guó)和許多國(guó)家都做了大量的研究工作。這種濕度計(jì)和上述電阻式氯化鋰濕度計(jì)形式相似,但工作原理卻不同。簡(jiǎn)而言之,它是利用氯化鋰飽和水溶液的飽和水汽壓隨溫度變化而進(jìn)行工作的。
      、碳濕敏元件
      碳濕敏元件是美國(guó)的 e.k.carver 和 c.w.breasefield 于1942年首先提出來(lái)的,與常用的毛發(fā)、腸衣和氯化鋰等探空元件相比,碳濕敏元件具有響應(yīng)速度快、重復(fù)性好、無(wú)沖蝕效應(yīng)和滯后環(huán)窄等優(yōu)點(diǎn),因之令人矚目。我國(guó)氣象部門(mén)于70年代初開(kāi)展碳濕敏元件的研制,并取得了積極的成果,其測(cè)量不確定度不超過(guò)±5%rh ,時(shí)間常數(shù)在正溫時(shí)為2~3s,滯差一般在7%左右,比阻穩(wěn)定性亦較好。
      、氧化鋁濕度計(jì)
      氧化鋁傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)是,體積可以非常小(例如用于探空儀的濕敏元件僅90μm厚、12mg重),靈敏度高(測(cè)量下限達(dá)-110℃露點(diǎn)),響應(yīng)速度快(一般在 0.3s 到 3s 之間),測(cè)量信號(hào)直接以電參量的形式輸出,大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理程序,等等。另外,它還適用于測(cè)量液體中的水分。如上特點(diǎn)正是工業(yè)和氣象中的某些測(cè)量領(lǐng)域所希望的。因此它被認(rèn)為是進(jìn)行高空大氣探測(cè)可供選擇的幾種合乎要求的傳感器之一。也正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)使人們對(duì)這種方法產(chǎn)生濃厚的興趣。然而,遺憾的是盡管許多國(guó)家的專(zhuān)業(yè)人員為改進(jìn)傳感器的性能進(jìn)行了不懈的努力,但是在探索生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品的工藝條件,以及提高性能穩(wěn)定性等與實(shí)用有關(guān)的重要問(wèn)題
      上始終未能取得重大的突破。因此,到目前為止,傳感器通常只能在特定的條件和有限的范圍內(nèi)使用。近年來(lái),這種方法在工業(yè)中的低霜點(diǎn)測(cè)量方面開(kāi)始嶄露頭角。
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