濕度傳感器論文

1、瑞士瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器在制藥業(yè)上的應(yīng)用濕度傳感器在制藥業(yè)上的應(yīng)用專業(yè)：交通運(yùn)輸專業(yè)：交通運(yùn)輸08010801姓名：許人義姓名：許人義指導(dǎo)老師：李文超指導(dǎo)老師：李文超【摘要】針對(duì)瑞士【摘要】針對(duì)瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器，探討和分析了此產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)濕度傳感器，探討和分析了此產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)及原理以及瑞士及原理以及瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器的信號(hào)

2、處理電路。并且，借助許多文獻(xiàn)資料詳細(xì)得介濕度傳感器的信號(hào)處理電路。并且，借助許多文獻(xiàn)資料詳細(xì)得介紹了瑞士紹了瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器在農(nóng)業(yè)以及制藥業(yè)的應(yīng)用，為以后的濕度傳感器技術(shù)開發(fā)起濕度傳感器在農(nóng)業(yè)以及制藥業(yè)的應(yīng)用，為以后的濕度傳感器技術(shù)開發(fā)起到了引導(dǎo)作用，同時(shí)也從商業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域介紹了濕度傳感器的影響及作到了引導(dǎo)作用，同時(shí)也從商業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域介紹了濕度傳感器的影響及作用。用?！娟P(guān)鍵詞】瑞

3、士【關(guān)鍵詞】瑞士ROTRONICROTRONIC、濕度傳感器、農(nóng)業(yè)、制藥業(yè)、濕敏元件、濕度傳感器、農(nóng)業(yè)、制藥業(yè)、濕敏元件【引言】【引言】ROTRONICROTRONIC暖通凈化工程用溫濕度傳感器暖通凈化工程用溫濕度傳感器：羅卓尼克公司自：羅卓尼克公司自19671967年開始研發(fā)濕度年開始研發(fā)濕度傳感器，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的濕度測(cè)量專家。產(chǎn)傳感器，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的濕度

4、測(cè)量專家。產(chǎn)品具有高精度和高可靠性等特點(diǎn)，具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格及靈活的組合式解決方案，深受諸多品具有高精度和高可靠性等特點(diǎn)，具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格及靈活的組合式解決方案，深受諸多用戶喜愛，在各種場(chǎng)合得以廣泛應(yīng)用。用戶喜愛，在各種場(chǎng)合得以廣泛應(yīng)用。ROTRONICROTRONIC全部產(chǎn)品都在瑞士總部進(jìn)行研發(fā)和制造，全部產(chǎn)品都在瑞士總部進(jìn)行研發(fā)和制造，工廠擁有一流的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，工廠擁有一流的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，ISO90012000ISO90012000質(zhì)量

5、認(rèn)證。在全球有很多分公司和有豐富經(jīng)驗(yàn)質(zhì)量認(rèn)證。在全球有很多分公司和有豐富經(jīng)驗(yàn)的代理商。的代理商。ROTRONIC自1965年一直致力于溫濕度測(cè)量產(chǎn)品的研發(fā)制造。為了能在多年一直致力于溫濕度測(cè)量產(chǎn)品的研發(fā)制造。為了能在多種應(yīng)用中，以最具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格為客戶提供更高精度、更靈活的產(chǎn)品，從種應(yīng)用中，以最具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格為客戶提供更高精度、更靈活的產(chǎn)品，從Hygromer傳感傳感器進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，器進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，ROTRONIC從未間斷過(guò)對(duì)它的改進(jìn)，

6、并一直采用最佳質(zhì)材料和最先進(jìn)從未間斷過(guò)對(duì)它的改進(jìn)，并一直采用最佳質(zhì)材料和最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。的生產(chǎn)技術(shù)。ROTRONIC全部產(chǎn)品都在瑞士總部研發(fā)制造全部產(chǎn)品都在瑞士總部研發(fā)制造(ISO9001:2000)。ROTRONIC公司具備瑞士國(guó)家級(jí)校準(zhǔn)服務(wù)公司具備瑞士國(guó)家級(jí)校準(zhǔn)服務(wù)SCS實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室(SCS065)和世界頂級(jí)的傳感器設(shè)計(jì)專家和團(tuán)隊(duì)。和世界頂級(jí)的傳感器設(shè)計(jì)專家和團(tuán)隊(duì)。直到今天，在市場(chǎng)上所有可以測(cè)量直到今天，在市場(chǎng)上所有可以測(cè)量0…1

7、00%rh和–50…200C環(huán)境的濕度傳感器中，環(huán)境的濕度傳感器中，Hygromer傳感器仍有著最為廣泛的應(yīng)用。作為具有多年經(jīng)驗(yàn)的濕度測(cè)量專家，傳感器仍有著最為廣泛的應(yīng)用。作為具有多年經(jīng)驗(yàn)的濕度測(cè)量專家，ROTRONIC為客戶提供最佳性能的為客戶提供最佳性能的OEM產(chǎn)品和最高性價(jià)比的溫濕度解決方案，同時(shí)也產(chǎn)品和最高性價(jià)比的溫濕度解決方案，同時(shí)也為客戶提供維修和校準(zhǔn)服務(wù)。同時(shí)為客戶提供維修和校準(zhǔn)服務(wù)。同時(shí)ROTRONIC正為未來(lái)的傳感器市

8、場(chǎng)份額奮斗、打拼。正為未來(lái)的傳感器市場(chǎng)份額奮斗、打拼。【工作原理介紹】【工作原理介紹】一、工作原理一、工作原理濕敏隨著時(shí)代的發(fā)展，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機(jī)房、航空航天、電力等工業(yè)部濕敏隨著時(shí)代的發(fā)展，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機(jī)房、航空航天、電力等工業(yè)部門，越來(lái)越需要采用濕度傳感器，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越業(yè)越高，對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以門，越來(lái)越需要采用濕度傳感器，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越業(yè)越高，對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料水份值的監(jiān)測(cè)與分析

9、都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一。濕度傳感器產(chǎn)品及及對(duì)工業(yè)材料水份值的監(jiān)測(cè)與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一。濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于濕度測(cè)量屬于9090年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器，如何判斷濕度傳感器的性能，年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器，如何判斷濕度傳感器的性能，這對(duì)一般用戶來(lái)講，仍是一件較為復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。這對(duì)一般用戶來(lái)講，仍是一件較為復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。1濕度傳感器的分類及感濕特點(diǎn)濕度傳感器的分類及感濕特點(diǎn)濕度傳感

10、器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜?？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，成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。從而制成濕敏元件。國(guó)內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一，質(zhì)量?jī)r(jià)格都相差較大，用戶如何選擇性能價(jià)格國(guó)內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水

11、平不一，質(zhì)量?jī)r(jià)格都相差較大，用戶如何選擇性能價(jià)格比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器具有如下特比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器具有如下特點(diǎn)：點(diǎn)：1.11.1精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到2%~5%RH2%~5%RH，達(dá)不到這個(gè)水平很難作為計(jì)量器具使用，濕度，達(dá)不到這個(gè)水平很難作為計(jì)量器具使用，濕度還具備高溫工作性能。但是達(dá)到上述

12、性能的產(chǎn)品多為國(guó)外名牌，價(jià)格都較昂貴。市場(chǎng)上出還具備高溫工作性能。但是達(dá)到上述性能的產(chǎn)品多為國(guó)外名牌，價(jià)格都較昂貴。市場(chǎng)上出售的一些電容式濕敏元件低價(jià)產(chǎn)品，往往達(dá)不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不售的一些電容式濕敏元件低價(jià)產(chǎn)品，往往達(dá)不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不甚理想，甚理想，30%RH30%RH以下，以下，80%RH80%RH以上感濕段變形嚴(yán)重。有些產(chǎn)品采用單片機(jī)補(bǔ)償修正，使?jié)穸纫陨细袧穸巫冃螄?yán)重。有些產(chǎn)品采用單片機(jī)

13、補(bǔ)償修正，使?jié)穸瘸霈F(xiàn)出現(xiàn)“階躍階躍“性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點(diǎn)。無(wú)論高檔次或低檔次性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點(diǎn)。無(wú)論高檔次或低檔次的電容式濕敏元件，長(zhǎng)期穩(wěn)定性都不理想，多數(shù)長(zhǎng)期使用漂移嚴(yán)重，濕敏電容容值變化為的電容式濕敏元件，長(zhǎng)期穩(wěn)定性都不理想，多數(shù)長(zhǎng)期使用漂移嚴(yán)重，濕敏電容容值變化為pFpF級(jí)，級(jí)，1%RH1%RH的變化不足的變化不足0.5pF0.5pF，容值的漂移改變往往引起幾十，容值的漂移

14、改變往往引起幾十RH%RH%的誤差，大多數(shù)電容式的誤差，大多數(shù)電容式濕敏元件不具備濕敏元件不具備4040℃以上溫度下工作的性能，往往失效和損壞?！嬉陨蠝囟认鹿ぷ鞯男阅?，往往失效和損壞。電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺，往往對(duì)環(huán)境的潔凈度要求較高，有的產(chǎn)品還存電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺，往往對(duì)環(huán)境的潔凈度要求較高，有的產(chǎn)品還存在光照失效、靜電失效等現(xiàn)象，金屬氧化物為陶瓷濕敏電阻，具有濕敏電容相同的優(yōu)點(diǎn)，在光照失效、靜電失效等現(xiàn)象，金

15、屬氧化物為陶瓷濕敏電阻，具有濕敏電容相同的優(yōu)點(diǎn)，但塵埃環(huán)境下，陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會(huì)失效，往往采用通電除塵的方法來(lái)處理，但效果但塵埃環(huán)境下，陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會(huì)失效，往往采用通電除塵的方法來(lái)處理，但效果不夠理想，且在易燃易爆環(huán)境下不能使用，氧化鋁感濕材料無(wú)法克服其表面結(jié)構(gòu)不夠理想，且在易燃易爆環(huán)境下不能使用，氧化鋁感濕材料無(wú)法克服其表面結(jié)構(gòu)“天然老化天然老化“的弱點(diǎn)，阻抗不穩(wěn)定，金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)。的弱點(diǎn)

16、，阻抗不穩(wěn)定，金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)。氯化鋰濕敏電阻，具有最突出的優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期穩(wěn)定性極強(qiáng)，因此通過(guò)嚴(yán)格的工藝制作，制成氯化鋰濕敏電阻，具有最突出的優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期穩(wěn)定性極強(qiáng)，因此通過(guò)嚴(yán)格的工藝制作，制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度，穩(wěn)定性強(qiáng)是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度，穩(wěn)定性強(qiáng)是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及一致性，是長(zhǎng)期使用壽命的可靠保證。一致性，是長(zhǎng)期使用壽命的可靠保

17、證。氯化鋰濕敏元件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性其它感濕材料尚無(wú)法取代。氯化鋰濕敏元件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性其它感濕材料尚無(wú)法取代。四、用戶選用須知四、用戶選用須知用戶選用溫濕度傳感傳感器時(shí)，應(yīng)該對(duì)供貨單位或供貨廠家有所了解，由于濕度傳感用戶選用溫濕度傳感傳感器時(shí)，應(yīng)該對(duì)供貨單位或供貨廠家有所了解，由于濕度傳感器一般用戶難以進(jìn)行檢測(cè)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的濕度檢測(cè)設(shè)備，所以應(yīng)考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)施和器一般用戶難以進(jìn)行檢測(cè)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的濕度檢測(cè)設(shè)備，所以應(yīng)考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)施和

18、生產(chǎn)許可證，特別是生產(chǎn)廠家無(wú)正規(guī)的檢測(cè)設(shè)備（一般溫濕度檢測(cè)設(shè)備約百萬(wàn)元左右）生產(chǎn)許可證，特別是生產(chǎn)廠家無(wú)正規(guī)的檢測(cè)設(shè)備（一般溫濕度檢測(cè)設(shè)備約百萬(wàn)元左右），沒(méi)，沒(méi)有正規(guī)檢測(cè)設(shè)備如何能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品？這是購(gòu)買溫濕度傳感器應(yīng)特別注意的地方。有正規(guī)檢測(cè)設(shè)備如何能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品？這是購(gòu)買溫濕度傳感器應(yīng)特別注意的地方?？傊?，人們使用濕度傳感器的時(shí)間越長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)就會(huì)越深入和全面。同時(shí)，也對(duì)產(chǎn)品提出新總之，人們使用濕度傳感器的時(shí)間越長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)就會(huì)越深入

19、和全面。同時(shí)，也對(duì)產(chǎn)品提出新的要求，這給產(chǎn)品帶來(lái)了新的機(jī)遇，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信，濕度的要求，這給產(chǎn)品帶來(lái)了新的機(jī)遇，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信，濕度傳感器產(chǎn)品會(huì)在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。傳感器產(chǎn)品會(huì)在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。元件是最簡(jiǎn)單的濕度元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制

20、成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕濕敏電阻的特點(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。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

21、電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)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。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)電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá)23%RH23%RH，這比干濕球測(cè)濕精度高。，這比干濕球測(cè)濕精度高。濕敏元件的線性度及抗污染性差，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)濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí)，濕

22、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)典型的電阻式氯化鋰濕度傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。面對(duì)典型的電阻式氯化鋰濕度傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。電阻式氯化鋰濕度計(jì)電阻式氯化鋰濕度計(jì)氯化鋰濕度傳感器第一個(gè)基于電阻氯化鋰濕度傳感器第一個(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)局的濕度特性原理的氯化鋰電濕

23、敏元件是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局的F.W.DunmeF.W.Dunme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)。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范圍一般在20%RH20%RH以內(nèi)。例如以內(nèi)。

24、例如0.05%0.05%的濃度對(duì)應(yīng)的感濕范圍約為的濃度對(duì)應(yīng)的感濕范圍約為(80(80～100)%RH100)%RH，0.2%0.2%的濃的濃度對(duì)應(yīng)范圍是度對(duì)應(yīng)范圍是(60(60～80)%RH80)%RH等。由此可見，要測(cè)量較寬的濕度范圍時(shí)，必須把不同濃度的等。由此可見，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?？捎糜谌砍虦y(cè)量的濕度計(jì)組合的元件數(shù)一般為元件組合在一起使用?？捎糜谌砍虦y(cè)量的濕度計(jì)組合的元件數(shù)一般為5個(gè)，