濕度傳感器論文

1、瑞士瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器在制藥業(yè)上的應(yīng)用濕度傳感器在制藥業(yè)上的應(yīng)用專業(yè)：交通運輸專業(yè)：交通運輸08010801姓名：許人義姓名：許人義指導(dǎo)老師：李文超指導(dǎo)老師：李文超【摘要】針對瑞士【摘要】針對瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器，探討和分析了此產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)濕度傳感器，探討和分析了此產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)及原理以及瑞士及原理以及瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器的信號

2、處理電路。并且，借助許多文獻(xiàn)資料詳細(xì)得介濕度傳感器的信號處理電路。并且，借助許多文獻(xiàn)資料詳細(xì)得介紹了瑞士紹了瑞士ROTRONICROTRONIC濕度傳感器在農(nóng)業(yè)以及制藥業(yè)的應(yīng)用，為以后的濕度傳感器技術(shù)開發(fā)起濕度傳感器在農(nóng)業(yè)以及制藥業(yè)的應(yīng)用，為以后的濕度傳感器技術(shù)開發(fā)起到了引導(dǎo)作用，同時也從商業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域介紹了濕度傳感器的影響及作到了引導(dǎo)作用，同時也從商業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域介紹了濕度傳感器的影響及作用。用。【關(guān)鍵詞】瑞

3、士【關(guān)鍵詞】瑞士ROTRONICROTRONIC、濕度傳感器、農(nóng)業(yè)、制藥業(yè)、濕敏元件、濕度傳感器、農(nóng)業(yè)、制藥業(yè)、濕敏元件【引言】【引言】ROTRONICROTRONIC暖通凈化工程用溫濕度傳感器暖通凈化工程用溫濕度傳感器：羅卓尼克公司自：羅卓尼克公司自19671967年開始研發(fā)濕度年開始研發(fā)濕度傳感器，產(chǎn)品經(jīng)過多年來的經(jīng)驗積累和技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的濕度測量專家。產(chǎn)傳感器，產(chǎn)品經(jīng)過多年來的經(jīng)驗積累和技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的濕度

4、測量專家。產(chǎn)品具有高精度和高可靠性等特點，具有競爭力的價格及靈活的組合式解決方案，深受諸多品具有高精度和高可靠性等特點，具有競爭力的價格及靈活的組合式解決方案，深受諸多用戶喜愛，在各種場合得以廣泛應(yīng)用。用戶喜愛，在各種場合得以廣泛應(yīng)用。ROTRONICROTRONIC全部產(chǎn)品都在瑞士總部進(jìn)行研發(fā)和制造，全部產(chǎn)品都在瑞士總部進(jìn)行研發(fā)和制造，工廠擁有一流的校準(zhǔn)實驗室，工廠擁有一流的校準(zhǔn)實驗室，ISO90012000ISO90012000質(zhì)量

5、認(rèn)證。在全球有很多分公司和有豐富經(jīng)驗質(zhì)量認(rèn)證。在全球有很多分公司和有豐富經(jīng)驗的代理商。的代理商。ROTRONIC自1965年一直致力于溫濕度測量產(chǎn)品的研發(fā)制造。為了能在多年一直致力于溫濕度測量產(chǎn)品的研發(fā)制造。為了能在多種應(yīng)用中，以最具競爭力的價格為客戶提供更高精度、更靈活的產(chǎn)品，從種應(yīng)用中，以最具競爭力的價格為客戶提供更高精度、更靈活的產(chǎn)品，從Hygromer傳感傳感器進(jìn)入市場以來，器進(jìn)入市場以來，ROTRONIC從未間斷過對它的改進(jìn)，

6、并一直采用最佳質(zhì)材料和最先進(jìn)從未間斷過對它的改進(jìn)，并一直采用最佳質(zhì)材料和最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。的生產(chǎn)技術(shù)。ROTRONIC全部產(chǎn)品都在瑞士總部研發(fā)制造全部產(chǎn)品都在瑞士總部研發(fā)制造(ISO9001:2000)。ROTRONIC公司具備瑞士國家級校準(zhǔn)服務(wù)公司具備瑞士國家級校準(zhǔn)服務(wù)SCS實驗室實驗室(SCS065)和世界頂級的傳感器設(shè)計專家和團(tuán)隊。和世界頂級的傳感器設(shè)計專家和團(tuán)隊。直到今天，在市場上所有可以測量直到今天，在市場上所有可以測量0…1

7、00%rh和–50…200C環(huán)境的濕度傳感器中，環(huán)境的濕度傳感器中，Hygromer傳感器仍有著最為廣泛的應(yīng)用。作為具有多年經(jīng)驗的濕度測量專家，傳感器仍有著最為廣泛的應(yīng)用。作為具有多年經(jīng)驗的濕度測量專家，ROTRONIC為客戶提供最佳性能的為客戶提供最佳性能的OEM產(chǎn)品和最高性價比的溫濕度解決方案，同時也產(chǎn)品和最高性價比的溫濕度解決方案，同時也為客戶提供維修和校準(zhǔn)服務(wù)。同時為客戶提供維修和校準(zhǔn)服務(wù)。同時ROTRONIC正為未來的傳感器市

8、場份額奮斗、打拼。正為未來的傳感器市場份額奮斗、打拼?！竟ぷ髟斫榻B】【工作原理介紹】一、工作原理一、工作原理濕敏隨著時代的發(fā)展，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機房、航空航天、電力等工業(yè)部濕敏隨著時代的發(fā)展，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機房、航空航天、電力等工業(yè)部門，越來越需要采用濕度傳感器，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越業(yè)越高，對環(huán)境溫、濕度的控制以門，越來越需要采用濕度傳感器，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越業(yè)越高，對環(huán)境溫、濕度的控制以及對工業(yè)材料水份值的監(jiān)測與分析

9、都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一。濕度傳感器產(chǎn)品及及對工業(yè)材料水份值的監(jiān)測與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一。濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測量屬于濕度測量屬于9090年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器，如何判斷濕度傳感器的性能，年代興起的行業(yè)。如何使用好濕度傳感器，如何判斷濕度傳感器的性能，這對一般用戶來講，仍是一件較為復(fù)雜的技術(shù)問題。這對一般用戶來講，仍是一件較為復(fù)雜的技術(shù)問題。1濕度傳感器的分類及感濕特點濕度傳感器的分類及感濕特點濕度傳感

10、器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。從而制成濕敏元件。國內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一，質(zhì)量價格都相差較大，用戶如何選擇性能價格國內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水

11、平不一，質(zhì)量價格都相差較大，用戶如何選擇性能價格比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器具有如下特比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器具有如下特點：點：1.11.1精度和長期穩(wěn)定性精度和長期穩(wěn)定性濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到2%~5%RH2%~5%RH，達(dá)不到這個水平很難作為計量器具使用，濕度，達(dá)不到這個水平很難作為計量器具使用，濕度還具備高溫工作性能。但是達(dá)到上述

12、性能的產(chǎn)品多為國外名牌，價格都較昂貴。市場上出還具備高溫工作性能。但是達(dá)到上述性能的產(chǎn)品多為國外名牌，價格都較昂貴。市場上出售的一些電容式濕敏元件低價產(chǎn)品，往往達(dá)不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不售的一些電容式濕敏元件低價產(chǎn)品，往往達(dá)不到上述水平，線性度、一致性和重復(fù)性都不甚理想，甚理想，30%RH30%RH以下，以下，80%RH80%RH以上感濕段變形嚴(yán)重。有些產(chǎn)品采用單片機補償修正，使?jié)穸纫陨细袧穸巫冃螄?yán)重。有些產(chǎn)品采用單片機

13、補償修正，使?jié)穸瘸霈F(xiàn)出現(xiàn)“階躍階躍“性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點。無論高檔次或低檔次性的跳躍，使精度降低，出現(xiàn)一致性差、線性差的缺點。無論高檔次或低檔次的電容式濕敏元件，長期穩(wěn)定性都不理想，多數(shù)長期使用漂移嚴(yán)重，濕敏電容容值變化為的電容式濕敏元件，長期穩(wěn)定性都不理想，多數(shù)長期使用漂移嚴(yán)重，濕敏電容容值變化為pFpF級，級，1%RH1%RH的變化不足的變化不足0.5pF0.5pF，容值的漂移改變往往引起幾十，容值的漂移

14、改變往往引起幾十RH%RH%的誤差，大多數(shù)電容式的誤差，大多數(shù)電容式濕敏元件不具備濕敏元件不具備4040℃以上溫度下工作的性能，往往失效和損壞?！嬉陨蠝囟认鹿ぷ鞯男阅埽Ш蛽p壞。電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺，往往對環(huán)境的潔凈度要求較高，有的產(chǎn)品還存電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺，往往對環(huán)境的潔凈度要求較高，有的產(chǎn)品還存在光照失效、靜電失效等現(xiàn)象，金屬氧化物為陶瓷濕敏電阻，具有濕敏電容相同的優(yōu)點，在光照失效、靜電失效等現(xiàn)象，金

15、屬氧化物為陶瓷濕敏電阻，具有濕敏電容相同的優(yōu)點，但塵埃環(huán)境下，陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會失效，往往采用通電除塵的方法來處理，但效果但塵埃環(huán)境下，陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會失效，往往采用通電除塵的方法來處理，但效果不夠理想，且在易燃易爆環(huán)境下不能使用，氧化鋁感濕材料無法克服其表面結(jié)構(gòu)不夠理想，且在易燃易爆環(huán)境下不能使用，氧化鋁感濕材料無法克服其表面結(jié)構(gòu)“天然老化天然老化“的弱點，阻抗不穩(wěn)定，金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長期穩(wěn)定性差的弱點。的弱點

16、，阻抗不穩(wěn)定，金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長期穩(wěn)定性差的弱點。氯化鋰濕敏電阻，具有最突出的優(yōu)點是長期穩(wěn)定性極強，因此通過嚴(yán)格的工藝制作，制成氯化鋰濕敏電阻，具有最突出的優(yōu)點是長期穩(wěn)定性極強，因此通過嚴(yán)格的工藝制作，制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度，穩(wěn)定性強是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度，穩(wěn)定性強是產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及一致性，是長期使用壽命的可靠保證。一致性，是長期使用壽命的可靠保

17、證。氯化鋰濕敏元件的長期穩(wěn)定性其它感濕材料尚無法取代。氯化鋰濕敏元件的長期穩(wěn)定性其它感濕材料尚無法取代。四、用戶選用須知四、用戶選用須知用戶選用溫濕度傳感傳感器時，應(yīng)該對供貨單位或供貨廠家有所了解，由于濕度傳感用戶選用溫濕度傳感傳感器時，應(yīng)該對供貨單位或供貨廠家有所了解，由于濕度傳感器一般用戶難以進(jìn)行檢測，沒有標(biāo)準(zhǔn)的濕度檢測設(shè)備，所以應(yīng)考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)施和器一般用戶難以進(jìn)行檢測，沒有標(biāo)準(zhǔn)的濕度檢測設(shè)備，所以應(yīng)考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)施和

18、生產(chǎn)許可證，特別是生產(chǎn)廠家無正規(guī)的檢測設(shè)備（一般溫濕度檢測設(shè)備約百萬元左右）生產(chǎn)許可證，特別是生產(chǎn)廠家無正規(guī)的檢測設(shè)備（一般溫濕度檢測設(shè)備約百萬元左右），沒，沒有正規(guī)檢測設(shè)備如何能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品？這是購買溫濕度傳感器應(yīng)特別注意的地方。有正規(guī)檢測設(shè)備如何能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品？這是購買溫濕度傳感器應(yīng)特別注意的地方?？傊藗兪褂脻穸葌鞲衅鞯臅r間越長，認(rèn)識就會越深入和全面。同時，也對產(chǎn)品提出新總之，人們使用濕度傳感器的時間越長，認(rèn)識就會越深入

19、和全面。同時，也對產(chǎn)品提出新的要求，這給產(chǎn)品帶來了新的機遇，推動這項技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信，濕度的要求，這給產(chǎn)品帶來了新的機遇，推動這項技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信，濕度傳感器產(chǎn)品會在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。傳感器產(chǎn)品會在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。元件是最簡單的濕度元件是最簡單的濕度傳感器傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制

20、成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。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、酪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、酪酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏

21、電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)酸醋酸纖維等。當(dāng)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。生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá)電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá)23%RH23%RH，這比干濕球測濕精度高。，這比干濕球測濕精度高。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環(huán)濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時，濕

22、敏元件要長期暴露在待測環(huán)境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。這方面沒有干濕球測濕方法好。下境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。這方面沒有干濕球測濕方法好。下面對典型的電阻式氯化鋰濕度傳感器進(jìn)行簡單的介紹。面對典型的電阻式氯化鋰濕度傳感器進(jìn)行簡單的介紹。電阻式氯化鋰濕度計電阻式氯化鋰濕度計氯化鋰濕度傳感器第一個基于電阻氯化鋰濕度傳感器第一個基于電阻濕度特性原理的氯化鋰電濕敏元件是美國標(biāo)準(zhǔn)局的濕度特性原理的氯化鋰電濕

23、敏元件是美國標(biāo)準(zhǔn)局的F.W.DunmeF.W.Dunme研制出來的。這種元件具有較高的精度，同時結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于常溫研制出來的。這種元件具有較高的精度，同時結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于常溫常濕的測控等一系列優(yōu)點。常濕的測控等一系列優(yōu)點。氯化鋰元件的測量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。單個元件的有效感濕氯化鋰元件的測量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。單個元件的有效感濕范圍一般在范圍一般在20%RH20%RH以內(nèi)。例如以內(nèi)。

24、例如0.05%0.05%的濃度對應(yīng)的感濕范圍約為的濃度對應(yīng)的感濕范圍約為(80(80～100)%RH100)%RH，0.2%0.2%的濃的濃度對應(yīng)范圍是度對應(yīng)范圍是(60(60～80)%RH80)%RH等。由此可見，要測量較寬的濕度范圍時，必須把不同濃度的等。由此可見，要測量較寬的濕度范圍時，必須把不同濃度的元件組合在一起使用?？捎糜谌砍虦y量的濕度計組合的元件數(shù)一般為元件組合在一起使用?？捎糜谌砍虦y量的濕度計組合的元件數(shù)一般為5個，