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高分子材料在湿度传感器中的应用

湿度传感器是测定相对湿度、绝对湿度、露点的一种仪器。采用高分子材料制成的湿度传感器具有精度高、响应速度快、滞后小、可靠性高、重复性好、计测简便、制造容易等特点。这种温度传感器的构造一般都很简单,只要把高分子感湿材料放在上电极和下电极之间,使其成为不短路的装置即可。此外,为了使它的响应性更好,应该尽量使其薄膜化,一般膜厚最好在1m以下。采用高分子材料制成的湿度传感器,按其工作原理大体可分为以下几种类型。$$采用电阻型高分子电解质材料制成的湿度传感器$$电阻型高分子电解质材料的吸水性很强,它吸附水蒸汽后,会导致阳离子和阴离子电离,结果使膜内的可动离子增多,使比电阻大大下降。因此,电阻型高分子电解质湿度传感器就是利用离子传导导致电阻的变化来进行湿度测量的。目前,使用的这类材料主要有:过氯酸锂──聚氧化乙烯、双甲基乙烯基硅烷与溴代甲烷等离子聚合膜、4—甲基硅烷等离子聚合膜、聚苯乙烯磺酸盐等。$$采用电容型高分子介质材料制成的湿度...  (本文共1页) 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

光纤光栅湿度传感器研究

随着工业农业生产的发展以及科技的进步,对环境湿度精确检测的需求越来越迫切。在化工、纺织、煤炭等领域中,往往需要在易燃易爆场合进行湿度测量,因此对传感器的性能提出了特殊要求。光纤光栅湿度传感器由于其本身的特点,在上述场合能够发挥优势,具有广阔的应用前景。作为一种光无源器件,光纤光栅具有尺寸小,抗电磁干扰,耐腐蚀性强,灵敏度高、稳定性好等优良特性。当其受到外界温度或应力的影响时,反射或透射光谱的中心波长会发生漂移,且漂移量与温度或应力的变化成线性关系,这种特性为物理参量的检测提供了一种良好的可能性。当环境相对湿度发生变化时,湿敏材料的某些物理特性会随之发生改变。将湿敏材料与光纤光栅结合,就可以把湿度变化传递给光纤光栅,从而使光纤光栅中传输的光加载上湿度信息,实现湿度的测量。本文从光纤传感出发,阐述了湿度传感的基本理论和发展情况,说明了对光纤光栅湿度传感器研究的意义及必要性。依据耦合模理论仿真分析了光纤光栅的传感原理和湿敏材料的作用机...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技风》2016年19期
科技风

湿度传感器的应用研究

在国家经济发展越来越快速的时代中,人们生活质量明显提高,对环境的温度与湿度标准越来越关注与重视。随之,我国相关部门针对温度测量以及湿度测量更进一步研究,并结合多次试验研发出新型的湿度传感器,并已经被广泛应用于各领域中,例如:生活、生产、国防等多种领域。由于环境湿度参数测量难度较高,要想达到一定的精标准要求,必须要做到合理湿度控制。一、湿度的含义以及表示(一)湿度含义空气中的湿度也可以称之为空气中的含水量,在对空气湿度测量过程中,我们会用绝对湿度、相对湿度、混合比以及饱和压力等多种物理量进行湿度表示,例如:在湿蒸汽和液体水中所测量的湿度我们称之为蒸汽湿度。一般情况下,湿度与温度之间有一定的关联,其温度高湿度就会大。(二)绝对湿度(AH)绝对湿度是水蒸气的质量包含在一定体积的空气,一般其单位是立方米,限制最高湿度的饱和状态。由式(1)体现:其中,蒸汽压,单位Pa,Rw=461.52(公斤),对水的气体常数;T表示温度,单位为K;m表...  (本文共2页) 阅读全文>>

《工业技术创新》2017年01期
工业技术创新

光学湿度传感器技术及相关专利分析

引言湿度是用于表征空气中水蒸汽含量的物理量,与人类生产和生活息息相关。在物理学和气象学中,空气湿度通常用绝对湿度、相对湿度或露点来表示,由于其受到环境温度及气压的影响,迄今为止针对其测量的研究一直未像温度那样完善。随着光学和光纤技术的发展,利用“材料光学特性受到湿度的影响而变化”这一特性的光学湿度传感器不断完善[1-4],逐渐被公众熟悉。与传统电子湿度传感器相比,光学湿度传感器具有显著优点,例如免疫电磁干扰、体积小、远距离遥感等。但其造价高,并且测量准确度需要进一步提高。本文则是对这一技术进行了分类阐述,并分析了相关专利的有关情况。1光学湿度传感器技术及相关专利目前光学湿度传感器主要包括光谱式、光纤式和光纤布拉格光栅式三种。1.1光谱式湿度传感器光谱式湿度传感器通过湿敏材料的光信号建立其光吸收或荧光强度与湿度之间的对应关系。进行湿度测量时,通常采用光纤接收光信号,此时光纤仅作为单纯的光传输通道。按照湿敏薄膜材料的不同,传感器又可...  (本文共3页) 阅读全文>>

《气象水文海洋仪器》2017年03期
气象水文海洋仪器

湿度传感器检定方法探讨

0引言现行自动气象站湿度传感器检定规程仅指出当箱内湿度达到设定值,且当湿度波动值在±1.5%RH范围内时,可进行检定读数[1],却未对检定所需的稳定时间进行明确规定。另外,湿度传感器检定过程中通常采用每个检定点等时间间隔测量3次的方法来获取测量值。然而,受湿度场不稳定性的影响,检定箱内的湿度值会呈现不同程度的波动,需要进一步增加测量次数以保证数据的可靠性和准确性。基于此,文章以现行业务中广泛使用的HMP155A型湿度传感器为例对检定过程中稳定时间和测量次数进行实验分析,并给出参考范围。1传感器稳定时间选择HMP155A型温湿一体传感器被广泛应用于自动气象站业务中,其湿度测量部分由湿敏电容湿度传感器组成,采用吸水性较强的材料作为其敏感元件[2,3]。当环境湿度不断增加时,环境中的水分子易于附着在测量元件的表层,然而在湿度降低时,已经吸附在其表面的水分子却因敏感物质对水的亲和作用变得难以释放。因此在湿度不断上升和下降的两个趋势中传感...  (本文共3页) 阅读全文>>

《计测技术》2011年06期
计测技术

风速对电容式湿度传感器测量值和响应时间影响的研究

0引言在工农业生产、气象、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量和控制。相比之下,在各种环境参数中,湿度是较难被准确测量的一个参数。湿度与环境中的其它因素如大气压强、温度、风速等有很大的相关性,增加了测量的难度。湿度传感器在使用的过程中,温度和风速会对其产生主要的影响。人们对干湿球式湿度传感器的温度特性和风速的影响研究的较多,对其它类型的湿度传感器多局限于研究温度对湿度传感器的影响,忽略了风速对湿度传感器的影响。在此,以电容式湿度传感器为例研究风速对湿度传感器的影响。1风速对湿度传感器影响的描述湿度传感器在实际使用过程中,在不同的风速条件下输出值可能不同;当湿度传感器从某个湿度环境变到另一个不同的湿度环境时,在不同的风速条件下,其响应时间也可能不同。例如,某型号飞机上安装的电容式湿度测量仪就曾经出现过湿度测量仪起飞前初始测量湿度值为90%RH,但是在飞行过程中,湿度测量仪的测量湿度值明显变小,最低达13%RH,而当飞...  (本文共3页) 阅读全文>>

《气象水文海洋仪器》2008年02期
气象水文海洋仪器

BSC湿度传感器

BSC湿度传感器使用了随环境相对湿度变化而变化的有机聚合物薄膜湿敏电容作为敏感元件,专门的转换线路把电容的变化转换成与相对湿度成正比的直流输出电压。这种湿度传感器具有良好的线性度和准确性,工作温度在-40℃~+50℃,广泛应用于气象、工业、...  (本文共1页) 阅读全文>>