湿度传感器 应用：温湿度传感器的应用领域有哪些

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随着智能化的发展，传感器是智能设备上的必然配置，更多的温湿度传感器被使用到智能设备。下面就来看看有哪些智能领域应用到了温湿度传感器。
温湿度传感器在中心机房中的应用：
随着互联网的兴起与快速发展，信息的交换与传播速度越来越快，信息量也越来越大。中心机房成为了一些公司及相关机构进行数据存储、处理、共享的重要场所，确保机房内服务器或者处理器正常运转对于企业至关重要。由于机房内多为电子设备，环境温湿度会直接影响其工作状况，因此温湿度传感器成为机房环境综合监测系统中必不可少的部分。
现代电子计算设备中使用了大批的各种半导体器件，在进行长时间工作状态下都会发热升温，当温度升高时，各器件的性能就会随之下降。而发热的半导体向空气中释放热量会使环境温度升高，使得自身的散热效果减弱，进一步导致半导体器件温度升高，影响设备正常运作。通过温湿度传感器对环境温度进行检测，当温度过高时启动机房降温措施，确保环境温度正常。
此外，机房中的湿度也需要保持在合适的范围内。因为若空气相对湿度过低时，即空气过于干燥时，静电压会显著升高，严重危害设备和人员安全;空气湿度过高时，空气中水蒸气容易在电路表面形成水膜，造成电路和飞弧现象。
温湿度传感器用于智能农业的监测中
“智能农业”，就是应用计算机与网络、物联网、无线通信等技术，实现现代农业生产的精细管理、远程控制和灾变预警等功能的集成技术系统。 在土壤中设置了多层的湿度传感器， 在这个过程当中，如果土壤湿度传感器长时间的低于20%，这时候整个系统， 就会给企业的指挥部提出预警。
温湿度传感器推广了“智能大棚”建设。技术员在家里通过电脑或者是手机，都可直接遥控指挥。如发现棚内的温度已经超过35度，技术员可以通过手机遥控直接把整个设施棚内的风机打开。土壤湿度低于35%了，立即开始喷淋灌溉，立即开始补水，人可以做到在任何时间任何地点来进行这一块管控。利用温室模型，实现了智能大棚远程管理模式。
在智能手机等消费电子的应用
阻碍智能手机厂商采用温湿度传感器的主要原因，可能并非来自传感器本身。怎样使其转化为手机用户的有利信息成为应用的关键。针对温湿度传感器的应用开发已经越来越多。
在消费电子领域，温湿度传感器的传统应用是天气预报以及室内监测。 随着Windows8、Android4.0增加了对于温湿度传感器的API支持，相关的第三方应用开发者将可以在此基础上开发大量的应用软件。
用于消费类电子产品上的温湿度传感器精度可能并不需要达到那么高，5%湿度精度、0.5℃温度精度已经可以满足客户需求。随着传感器价格的持续降低，相信未来不只是高端手机，包括中、低端的智能手机都会考虑加入这一功能。
远程智能监护
新型的远程监控技术-远程智能婴儿看护器，让这成为可能，父母可以通过远程智能婴儿看护仪，随时监控宝宝睡眠活动状态。
目前，一些婴儿监控仪内置有高精度的温湿度传感器，应用程序中会显示房间的温度和湿度，能够帮助父母清楚地了解宝宝睡眠时的温湿度环境，通过Wi-Fi和LAN，设备接入互联网。即使在上班工作，想宝宝的时候只要启动iPhone上的应用程序就可以看到。
远程婴儿看护器上中的温湿度传感器要求传感器具有小尺寸低功耗的特点， 从而可用于低耗能与无线兼容的场合，更加节能延长了系统电池寿命。应用中不进行测量时传感器便进入休眠模式，此模式下耗电仅1uA，而传感器在满负荷工作时耗电也仅仅是750uA。 这使其广泛地应用于婴儿监护仪、呼吸设备等应用中。
国内著名传感器线上商城工采网从国外进口了多款高质量的温湿度传感器，接下来小编就给大家介绍其中三款比较好的温湿度传感器，首先是法国Humirel公司生产的数字输出温湿度传感器 - HTU21D型号， HTU21D是即插即用的湿度和温度复合传感器，是需要可靠和精确测量的OEM应用的理想选择。是针对交通类应用而设计的一系列模块化产品，采用适合回流焊的DFN封装，尺寸仅为3 x 3 x 1mm；提供经过校正的，线性的I？C数字输出信号。传感器的温度感应元件能够有效对气体、液体或固体进行测量，此外，传感器还可以检测电量低，校验和用于改善通讯可靠性。这一切得益于其高性能的灵敏度、测量精度和稳定性，同时易安装的螺纹构造提供了在严苛环境下使用的可靠性。HTU21D温湿度传感器众多的机械和电子接口简化了安装工作，从而既能满足不同客户的特定应用需求，也能方便地与已有的大多数应用相兼容。
接下来是Humirel公司生产的 模拟输出温湿度传感器- HTG3515CH，是一款基于Humirel 公司的湿敏电容制成的温湿度传感器，HTG3515CH是一个带温湿度一体输出接口的模块，专门为 OEM 客户设计应用在需要一个可靠，精密测量的地方。带有微型控制芯片，湿度为线性电压输出，带 10Kohm NTC 温度输出。HTG3515CH可用于大批量生产和要求测量精度较高的地方。
最后是法国Humirel公司生产的 电容式湿度传感器 - HS1101LF，电容式湿度传感器HS1101LF是一款电容式相对湿度传感器，湿敏传感器HS1101/HS1101LF传感器基于独特工艺设计的湿敏电容元件。全互换性，在标准环境下不需校正，长时间饱和下快速脱湿，可以自动化焊接，包括波峰焊，高可靠性与长时间稳定性，专利的固态聚合物结构，可用于线性电压或频率输出回路，快速反应时间快。适用于大批量，低成本应用。
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湿度传感器 应用：湿度传感器及其应用.ppt

湿度传感器及其应用  一、湿度传感器概述 1．湿度的表示方法 2．湿度传感器的主要特性 二、湿度传感器的分类及工作原理  湿度传感器种类很多，没有统一分类标准。按探测功能来分，可分为绝对湿度型、相对湿度型和结露型；按传感器的输出信号来分，可分为电阻型、电容型和电抗型，电阻型最多，电抗型最少；按湿敏元件工作机理来分，又分为水分子亲和力型和非水分子亲和力型两大类，其中水分子亲和力型应用更广泛；按材料来分，可分为陶瓷型、有机高分子型、半导体型和电解质型等。下面按材料分类分别加以介绍。  1．半导体陶瓷湿度传感器  2．高分子湿度传感器 3．含水量检测 课题二  环境湿度控制 任务目标 ★ 熟悉环境湿度控制的常用方法。 房间湿度控制装置的设计  一、任务分析  1、设计目标： 湿度控制是将环境湿度和参考湿度进行比较，根据比较结果，开关加湿设备或除湿设备，以保证环境湿度满足湿度要求。 2、房间湿度控制电路方框图 ： （4）石英振动式湿敏传感器 该类传感器是在石英振子的电极表面涂覆高分子材料感湿膜，当膜吸湿时，由于膜的重量变化而使石英振子共振频率变化，从而检测出环境湿度，传感器在0~50℃时，湿度检测范围为0%~100%RH，误差±5%RH。 石英振动式湿敏传感器还能检测露点，当石英振子表面结露时，振子的共振频率会发生变化，同时共振阻抗增加。 通常将空气或其他气体中的水分含量称为“湿度”，将固体物质中的水分含量称为“含水量”，即固体物质中所含水分的质量与总质量之比的百分数 。 （1）称重法 测出被测物质烘干前后的重量GH和GD，含水量的百分数为 （3-4） 这种方法很简单，但烘干需要时间，检测的实时性差，而且有些产品不能采用烘干法。  （2）电导法 固体物质吸收水分后电阻变小，用测定电阻率或电导率的方法便可判断含水量。 （3）电容法 水的介电常数远大于一般干燥固体物质，因此用电容法测物质的介电常数从而测出含水量是相当灵敏的。造纸厂的纸张含水量可用电容法测量。 （4）红外吸收法 水分对波长为1.94um的红外线吸收较强，而对波长为1.81um红外线几乎不吸收。由上述两种波长的滤光片对红外光进行轮流切换，根据被测物对这两种波长的能量吸收的比值便可判断含水量。  （5）微波吸收法 水分对波长为1.36cm附近的微波有显著吸收现象，而植物纤维对此波段的吸收仅为水的几十分之一，利用这一原理可制成测木材、烟草、粮食和纸张等物质中含水量的仪表。微波法要注意被测物料的密度和温度对检测结果的影响，这种方法的设备稍为复杂一些。  阶段小结  湿度信息由湿度传感器转变为电信号，通过湿敏元件的电量信号（电阻、电容等）随环境湿度变化而变化的特性来检测。湿度传感器的分类方法繁多，种类各不相同，感湿机理千差万别。 湿度较难检测，原因在于湿度信息的传递较复杂。湿度信息必须靠其信息物质——水对湿敏元件直接接触来完成。因此，湿敏元件不能密封、隔离，必须直接暴露于待测的环境中，而水在自然环境中容易发生三态变化。当其液化或结冰时，往往使湿敏器件的高分子材料或电解质材料溶解、腐蚀或老化，给测量带来不利。湿度传感器目前最主要的技术性难点就是长期稳定性差及互换性差。   一、环境湿度控制的方法  空气相对湿度为45%~60%时人体感觉最为舒适，也不容易引起疾病。当空气湿度高于65%或低于38%时，微生物繁殖滋生最快；当相对湿度在45%~55%时，病菌的死亡率较高。为了使环境湿度满足要求，就要采用一定的控制方法来改变湿度。如果湿度过高，则要进行除湿；反之，如果湿度过低，则要进行加湿。  1．除湿技术 空气除湿是一门涉及多个学科的综合性技术，目前已被广泛应用于仪器仪表、生物、环保、纺织、冶金、化工、石化、原子能、航空、航天等领域。常用的空气除湿技术主要有冷却除湿、吸附除湿和吸收除湿等。 （1）冷却除湿 冷却除湿的原理是湿空气温度降低到露点温度以下时会析出水汽。在实现时，冷却除湿要使用制冷式冷源，先通过降低蒸发器表面温度使空气温度降到露点温度以下，从而析出水汽，降低空气的含湿量，再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气，从而降低空气的相对湿度，达到除湿目的。凡通过这种方式将密封空间内空气中的水分排出以降低湿度的除湿方式均属冷却除湿。  制冷除湿机典型结构： 图3-13  一般制冷除湿机结构 蒸发器：制冷剂在其中沸腾，吸收被冷却介质的热量后，由液态转变为气态。 压缩机：消耗一定的外界功后，把蒸发器中的气态制冷剂吸入，并压缩到冷凝压力后排入冷凝器中。 冷凝器（再热器）：气态制冷剂在冷凝器中将热量传递给冷却介质（空气或常温水）后，冷凝成液体。 膨胀阀（节流阀）：将冷凝后的高压液态制冷剂通过其节流作用，降低到蒸发压力后，送入蒸发器中。 制冷系统工作流程为：  压缩机将蒸发器所

湿度传感器 应用：湿度传感器的几种典型应用

湿度传感器主要用于测量空气中相对湿度或优良湿度。
(一)在湿度测量系统中的应用(1)在70℃以下(通常在-40℃以上)时，若环境较干净，则使用高分子传感器，污染严重的使用陶瓷传感器(加热清洗再生型)。由于它存在加热清洗过程，不能连续测量，且耗能较大(1～10W)。但寿命长，使用时可选加热清周期较长的传感器，如氯氧基磷灰石陶瓷传感器，2～3个月洗一次，此外，内热式比外热型耗能低。
(2)在70～100℃范围内测湿度，使用具有加热清洗的陶瓷传感器，为提高精度可进行线性及温度补偿。为了实现更高精度则要配以微机.在高温高湿时需频繁地加热清洗，如80% RH以上时，需30S清冼一次，*好装有自动加热清洗装置。
(3)在100～150℃范围内测湿度，在国际上，大都采用陶瓷湿度传感器制作高温湿度仪。
(二)在工业过程自动控制中的应用为了改善产品的质量和节能，通常在产品干燥系统、反应堆的湿度控制、锅炉水蒸气的漏泄检测、集成电路或磁头加工厂的空调等大都使用陶瓷湿度传感器进行控制;各种空调系统、医疗系统的湿度控制可采用高分子或陶瓷湿度传感器进行。
(三)在蒸汽检漏系统中的应用在火力发电站、原子能电站、蒸汽机车、锅炉等高温高压设备中，为了预防漏气，防止人身事故，可使用湿度传感器进行检漏。
(四)在其他系统中的应用在家电中湿度传感器可用作加湿机、除湿机湿度检测、空调、酒柜、干衣机等湿度测量。
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湿度传感器 应用：湿度传感器的生活应用

随着全球一体化，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需
要进行改造和提升。湿度是影响纺织品质量的一个重要原因，在制药行业里和食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器或二氧化碳传感器。在农业方面各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植蔬菜，花卉等；养殖业对环境的测控也日感迫切，对于空气的测量技术的需求也越来越大。对于传统的如二氧化碳传感器，二氧化碳变送器等的要求也越来越高。
现在在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能在普通温度环境下使用。而在特殊情况下如印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。而普通的湿度传感器是很难测量的。
如何提升湿度传感器的性能，得先了解它的基本原理：高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化。

在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。
总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点。
任何行业的工作都离不开空气，而空气的湿度又与工作、生活、生产有直接联系，使湿度的监测与控制越来越显得重要。湿度传感器的应用主要有如下几个方面：
（1） 气候监测 天气测量和预报对工农业生产、军事及人民生活和科学实验等方面都有重要意义，因而湿度传感器是必不可少的测湿设备，如树脂膨散式湿度传感器已用于气象气球测湿仪器上。
（2） 温室养殖 现代农林畜牧各产业都有相当数量的温室，温室的湿度控制与温度控制同样重要，把湿度控制在农作物、树木、畜禽等生长适宜的范围，是减少病虫害、提高产量的条件之一。
（3） 工业生产　在纺织、电子、精密机器、陶瓷工业等部门，空气湿度直接影响产品的质量和产量，必须有效地进行监测调控。
（4） 物品储藏　各种物品对环境均有一定的适应性。湿度过高过低均会使物品丧失原有性能。如在高湿度地区，电子产品在仓库的损害严重，非金属零件会发霉变质，金属零件会腐蚀生锈。
（5） 精密仪器的使用保护　许多精密仪器、设备对工作环境要求较高。环境湿度必须控制在一定范围内，以保证它们的正常工作，提高工作效率及可靠性。如电话程控交换机工作湿度在55 % ±10 %较好。温度过高会影响绝缘性能，过低易产生静电，影响正常工作。
氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿度传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。
传感器在人们的生活拌演着不可或缺的角色，相信随着科学的进步，它们的性能将会最来最好。