【溫濕度傳感器】——原理定義

    由于溫度與濕度不管是從物理量本身還是在實際人們的生活中都有著密切的關(guān)系，所以溫濕度一體的傳感器就會相應(yīng)產(chǎn)生。溫濕度傳感器是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號的設(shè)備或裝置。 市場上的一般是測量溫度量和相對濕度量。
    相對濕度的表示方法：

    相對濕度：在計量法中規(guī)定，濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。日常生活中所指的濕度為相對濕度，用RH%表示?？傊?，即氣體中（通常為空氣中）所含水蒸氣量（水蒸氣壓）與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量（飽和水蒸汽壓）的百分比。

    濕度：指單位容積的空氣里實際所含的水汽量，一般以克為單位。溫度對濕度有著直接影響，一般情況下，溫度越高，水蒸氣發(fā)得越多，濕度就越大；相反，濕度就小。

    飽和濕度：在一定溫度下，單位容積，空氣中所能容納的水汽量的zui大限度。如果超過這個限度，多余的水蒸氣就會凝結(jié)，變成水滴，此時的空氣濕度變稱為飽和濕度?？諝獾娘柡蜐穸炔皇枪潭ú蛔兊?，它隨著溫度的變化而變化。溫度越高，單位容積空氣中能容納的水蒸氣就越多，飽和濕度就越大。

    露點：指含有一定量水蒸氣（濕度）的空氣，當溫度下降到一定程度時所含的水蒸氣就會達到飽和狀態(tài)（飽和濕度）并開始液化成水，這種現(xiàn)象叫做凝露。水蒸氣開始液化成水時的溫度叫做“露點溫度”簡稱“露點”。如果溫度繼續(xù)下降到露點以下，空氣中超飽和的水蒸氣就會在物體表面上凝結(jié)成水滴。此外，風與空氣中的溫濕度有密切關(guān)系，也是影響空氣溫濕度變化的重要因素之一。

【】——行業(yè)應(yīng)用

食品行業(yè)：溫濕度對于食品儲存來說至關(guān)重要，溫濕度的變化會帶來食物變質(zhì)，引發(fā)食品安全問題溫濕度的監(jiān)控有利于相關(guān)人員進行及時的控制。

檔案管理：紙制品對于溫濕度極為敏感，不當?shù)谋４鏁乐亟档蜋n案保存年限，選用配上除濕器，加熱器，即可保持穩(wěn)定的溫度，避免蟲害，潮濕等問題。

溫室大棚：植物的生長對于溫濕度要求極為嚴格，不當?shù)臏貪穸认?，植物會停止生長、甚至死亡，利用配合氣體傳感器，光照傳感器等可組成一個數(shù)字化大棚溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，控制農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的相關(guān)參數(shù)，從而使大棚的效率達到*。

動物養(yǎng)殖：各種動物在不同的溫度下會表現(xiàn)出不同的生長狀態(tài)，高質(zhì)高產(chǎn)的目標要依靠適宜的環(huán)境來保障。

藥品儲存：根據(jù)國家相關(guān)要求，藥品保存必須按照相應(yīng)的溫濕度進行控制。根據(jù)的GMP認證，對于一般的藥品的溫度存儲范圍為0-30℃。

煙草行業(yè)：煙草原料在發(fā)酵過程中需要控制好溫濕度，在現(xiàn)場環(huán)境方便的情況下可利用WR293等無線監(jiān)控溫濕度，在環(huán)境復(fù)雜的現(xiàn)場內(nèi)，可利用RS-485等數(shù)字量傳輸?shù)腤R293進行檢測控制煙包的溫濕度，避免發(fā)生蟲害，如果操作不當，則會造成原料的大量損失。

工控行業(yè)：主要用于暖通空調(diào)、機房監(jiān)控等。樓宇中的環(huán)境控制通常是溫度控制，對于用控制濕度達到*舒適環(huán)境的關(guān)注日益增多。

【】——溫濕度測量方法

濕度測量技術(shù)來由已久。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，近代測量技術(shù)也有了飛速的發(fā)展。濕度測量從原理上劃分二、三十種之多。對濕度的表示方法有濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值（重量或體積）等等。但濕度測量始終是世界計量領(lǐng)域中*的難題之一。一個看似簡單的量值，深究起來，涉及相當復(fù)雜的物理—化學理論分析和計算，初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素，因而影響的合理使用。

常見的濕度測量方法有：動態(tài)法（雙壓法、雙溫法、分流法），靜態(tài)法（飽和鹽法），露點法，干濕球法和形形色色的電子式傳感器法。

這里雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基于濕氣和干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段，這些設(shè)備可以做得相當精密，卻因設(shè)備復(fù)雜，昂貴，運作費時費工，主要作為標準計量之用，其測量精度可達±2%RH -±1.5%RH。

靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測量中zui常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡6~8小時。

露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度，是熱力學的直接結(jié)果，準確度高，測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光—電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發(fā)生器配套使用。

干濕球法，這是18世紀就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久，使用zui普遍。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了，所以其準確度只有5~7%RH,明顯低于電子濕度傳感器。顯然干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。

【】——技術(shù)參數(shù)

Michell薄膜電容——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、酷酸醋酸纖維等。當環(huán)境濕度發(fā)生改變時，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濕度成正比。濕敏電容的主要優(yōu)點是靈敏度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現(xiàn)小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產(chǎn)濕敏電容的主廠家有Michell公司、Vaisala公司、Siemens公司等。以Michell公司生產(chǎn)的WM33型濕敏電容為例，其測量范圍是（1%～99%）RH，在55%RH時的電容量為180pF（典型值）。當相對濕度從0變化到*時，電容量的變化范圍是163pF～202pF。溫度系數(shù)為0.04pF/℃，濕度滯后量為±1.5%，響應(yīng)時間為5s。
MichellWM33的技術(shù)參數(shù)：

WM33運用于供熱通風與空氣調(diào)節(jié)等環(huán)境，樓宇控制系統(tǒng)，模擬信號4-20mA輸出，WM52多點校準，運用于精確控制和精確測量等環(huán)境，可提供顯示相對濕度，濕度和溫度，顯示可選2行或4行， 體積小便于安裝，寬量程，全量程保證精度。墻面安裝單元可以提供顯示和%RH，露點，濕度和溫度的信號輸出。WM系列提供墻面安裝傳感器所需要的杰出的測量精度和穩(wěn)定性。

亮點

WM33為低成本的HVAC應(yīng)用而設(shè)計

WM52有數(shù)字技術(shù)，為可控環(huán)境精確測量而設(shè)計

簡易校驗，保持高精度

技術(shù)指標

性能

濕度量程0-*RH

溫度量程-20～+80°C

濕度精度WM52:<±2%RH(10–90%RH)

WM33:<±3%RH(30–80%RH)

溫度精度WM52:±0.2°C

WM33:±0.3°C

濕度穩(wěn)定性<±1%RH/年

濕度響應(yīng)時間T90<10秒

輸入/輸出

輸出信號4–20mA,0–1,0–5,0–10V

供電電壓14–30VDC,5–30VDC

(0–1V&mA輸出)

工況

工作濕度

探頭，外殼，儲存 5–95%非冷凝

工作溫度

探頭,外殼-30～+85°C

儲存 -40～+85°C

PRT

測量范圍Pt100/1000:-50～+200°C

精度Pt100/1000:±0.15%

機械性能

外殼材質(zhì)塑料

重量82g

電氣連接螺紋壓緊端子

輸出轉(zhuǎn)換

露點-40～+60°C

濕度0–200g/m3