推广 热搜: 电机  PLC  变频器  服务机器人  培训  变送器  危化品安全,爆炸  西门子PLC  触摸屏  阀门 

湿度传感器的测量电路

   日期:2013-03-23     来源:工控之家网    作者:工控之家    浏览:79    评论:0    

(一)检测电路的选择

1、电源选择

    一切电阻式湿度传感器都必须使用交流电源,否则性能会劣化甚至失效。
电解质湿度传感器的电导是靠离子的移动实现的,在直流电源作用下,正、负离子必然向电源两极运动,产生电解作用,使感湿层变薄甚至被破坏;在交流电源作用下,正负离子往返运动,不会产生电解作用,感湿膜不会被破坏。
交流电源的频率选择是,在不产生正、负离子定向积累情况下尽可能低一些。在高频情况下,测试引线的容抗明显下降,会把湿敏电阻短路。另外,湿敏膜在高频下也会产生集肤效应,阻值发生变化,影响到测湿灵敏度和准确性。

2.温度补偿

    湿度传感器具有正或负的温度系数,其温度系数大小不一,工作温区有宽有窄。所以要考虑温度补偿问题。
对于半导体陶瓷传感器,其电阻与温度的的关系一般为指数函数关系,通常其温度关系属于NTC型,即

1

H:相对湿度; T:绝对温度;
R0:在T=0℃相对湿度H=0时的阻值;
A:湿度常数;B:温度常数。

              温度系数=2 湿度系数=3

湿度温度系数=4

    若传感器的湿度温度系数为0.07%RH/℃,工作温度差为30℃,测量误差为0.21%RH/℃,则不必考虑温度补偿;若湿度温度系数为0.4%RH/℃,则引起12%RH/℃的误差,必须进行温度补偿。

3.线性化

    湿度传感器的感湿特征量与相对湿度之间的关系不是线性的,这给湿度的测量、控制和补偿带来了困难。需要通过一种变换使感湿特征量与相对湿度之间的关系线性化。下图为湿度传感器测量电路原理框图。

5
湿度传感器测量电路原理框图


(二)典型电路
电阻式湿度传感器,其测量电路主要有两种形式:

1.电桥电路

    振荡器对电路提供交流电源。电桥的一臂为湿度传感器,由于湿度变化使湿度传感器的阻值发生变化,于是电桥失去平衡,产生信号输出,放大器可把不平衡信号加以放大,整流器将交流信号变成直流信号,由直流毫安表显示。振荡器和放大器都由9V直流电源供给。电桥法适合于氯化锂湿度传感器。

6

7


便携式湿度计的实际电路

2.欧姆定律电路

    此电路适用于可以流经较大电流的陶瓷湿度传感器。由于测湿电路可以获得较强信号,故可以省去电桥和放大器,可以用市电作为电源,只要用降压变压器即可。其电路图如图。

8


3.带温度补偿的湿度测量电路

    在实际应用中,需要同时考虑对湿度传感器进行线性处理和温度补偿,常常采用运算放大器构成湿度测量电路。下图为湿度测量电路中Rt是热敏电阻器(20kΩ,B=4100K);RH为H204C湿度传感器,运算放大器型号为LM2904。该电路的湿度电压特性及温度特性表明:在(30%~90%)RH、15℃~35℃范围内,输出电压表示的湿度误差不超过3%RH。

9

 
打赏
 
更多>同类环保知识
0相关评论

推荐图文
推荐环保知识
点击排行
网站首页  |  免责声明  |  联系我们  |  关于我们  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  RSS订阅  |  违规举报  |  鲁ICP备12015736号-1
Powered By DESTOON