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温湿度传感器
温湿度传感器

生活中的温度和湿度是与我们息息相关的两个部分,但是感知这一部分不是人类肉眼可以监测到的,而是需要通过物理量本身来检测。温湿度传感器就有这个用途,主要用于测量各种环境的温湿度。 

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随着社会和工业进程的加速发展,温湿度传感器的应用已经普及到工业生活的各个领域。 以前的用户们只有单独对于温度的概念或单独对于湿度的概念。

其实相对湿度与温度是密切相关的,而只有对同一测量点的湿度和温度进行数据采集,才能保证相对湿度的准确性。由此需要通过感应器来感知湿度,随时补充或降低水分。

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正因如此,温湿度传感器主要应在农业大棚,机房检测,仓库,生物制药,冷链运输等应用场景中。在以上应用场景中,在选择需要考虑的因素有很多。下面笔者针对如何选购一款温湿度传感器从三个角度为您提供建议。

测量范围

和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。 

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在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。

用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。   

测量精度

测量精度是湿度传感器最重要的指标,每提高—个百分点,对湿度传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。如在不同温度下使用湿度传感器,其示值还要考虑温度漂移的影响。

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生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器。其示值还要考虑温度漂移的影响。

众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。

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因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。   

多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH以上精度的湿度传感器。

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与此相对应的温度传感器。其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。”   

漂移的影响

几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传器会产生老化,精度下降,电子式湿度传感器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。  

同时,也要注意其它注意事项。湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用,也避免在粉尘较大的环境中使用。

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为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。   

有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度。或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应按照技术要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。

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传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。当传输距离超过200m以上时,建议选用电流输出信号的湿度传感器。

那究竟该如何选择一款适合自身从产品特性的温湿度传感器呢?不如试试瑞萨的HS300X系列温湿度传感器。

HS300x

IDT 的湿度传感器具备高精确度和目前市场上同类器件中最快的测量响应时间。

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HS300x 系列相对湿度传感器的 RH 精度误差为 ±1.5%,响应时间为 6 秒(静止空气中的额定 RH 范围为 20% 至 80%,无需气流)。

由于湿度传感器在进行测量时功耗最大,因而快速取得稳定测量值能减少所需的采样量。这对于电池供电的应用而言尤为重要,其中更低的功耗等同于更长的电池使用寿命。

除了高精度和快速响应时间之外,HS300x 系列凭借其稳健的碳化硅结构和创新设计,还拥有每年 0.1% RH 的出色长期稳定性。这不仅能延长使用寿命,同时还能降低有效成本。

特性

碳化硅结构

 ±1.5%的相对湿度 (RH) 精度误差(HS3001)

 快速 RH 响应时间(典型值为 6 秒)

 漂移量每年 0.1%RH

 14位分辨率:0.01% RH(典型)

 低功耗:平均1.0µA

 数字/模拟输出

 更宽泛的电源电压:

 2.3至 5.5 V


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