王牌战士官网预约    
 
 
 

濕度的民用及濕敏元件的選材



隨著社會的發展,科研、農業、暖通、紡織、制藥,煙草,機房、航空航天、電力等工業部門,越來越需要采用濕度傳感器,來對產品質量的生產得到更高的保障,對環境溫、濕度的控制以及對工業材料水份值的監測與分析都已成為現在工業中比較普遍的技術條件之一。
而同時,隨著生活水平的提高,人們也越來越意識到濕度與日常生活的緊密接觸,
濕度傳感器產品及濕度測量屬于90年代興起的行業。但這一產業目前在歐美國家也早已走入了千家萬戶,但對于國內來說,真正屬于大范圍和大面積的使用在2006年還只能算是個起步的年頭,也就今年這一年,濕度的應用才在多重條件的影響下漸漸地從軍工產品轉為民用,才開始慢慢地被國內的一些觸覺靈敏的企業主所熟悉和看好.
就我國目前而言,民用的苗頭在這半年來,主要包括在空調控制板的濕度調節,農業生物領域(如蘭花)上的加濕機,排風機的濕度檢測和自動控制,美容業的檢測頭發烘干的儀器,浙江,廣東等沿海地區做出口訂單的濕度小家電,以及其它一些保健儀器上等.
但由于民用這一塊,國內大多屬于新手,許多企業主都是抱著摸著石頭過河的感覺,難免對如何使用好濕度傳感器,如何判斷元器件的性能等一些技術方面的問題,有點束手無策.本文也正是基于這個原因,在這里來簡單地介紹一下關于濕敏元件的判別.

相對來說,濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要分電阻式、電容式兩大類。行業內都知道,電阻的價格要便宜一點,而電容稍微要貴一些.

  1. 濕敏電阻的選用

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生變化,利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的種類很多,例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優點是靈敏度高,主要缺點是線性度和產品的互換性差。
選用濕敏電阻器時,首先應根據應用電路的要求選擇合適的類型。若用于洗衣機、干衣機等家電中作高濕度檢測,可選用氯化鋰濕敏電阻器;若用于空調器、恒濕機等家電中作中等濕度環境的檢測,則可選用陶瓷濕敏電阻器;若用于氣象監測、錄像機結露檢測等方面,則可以選用高分子聚合物濕敏電阻器或硒膜濕敏電阻器。
對于企業主來說,是如何保證所選用濕敏電阻器的主要參數(包括測濕范圍、標稱阻值、工作電壓等)符合應用電路的要求。而目前一般民用來說,其對參數要求規格一般不會太高,我個人根據經驗列出了個參數,供各位讀者參考:溫度在0~50度之間,使用濕度在90%RH以下 ,工作電壓在1.5V之間應該就足夠了.

  1. 濕敏電容的選用

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。當環境濕度發生改變時,濕敏電容的介電常數發生變化,使其電容量也發生變化,其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏電容的主要優點是靈敏度高、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現小型化和集成化,其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。國內生產的企業目前不多,主要是以一些軍工企業的資深工程師來帶頭研發生產,目前也尚未形成規模.以Humirel公司生產的SH1100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100%時,電容量的變化范圍是163pF~202pF。溫度系數為0.04pF/℃,濕度滯后量為±1.5%,響應時間為5s。
電容式濕敏元件的優點在于響應速度快、體積小、線性度好、較穩定,國外有些產品還具備高溫工作性能。但是達到上述性能的產品多為國外名牌,價格都較昂貴。目前國內市場上出售的一些電容式濕敏元件低價產品,往往達不到上述水平,線性度、一致性和重復性都不甚理想, 30%RH以下,80%RH以上感濕段變形嚴重。有些產品采用單片機補償修正,使濕度出現"階躍"性的跳躍,使精度降低,出現一致性差、線性差的缺點。但同樣的價格也底一些,所以相對來說,在性能要求不高而價格便宜的民用行業,底端產品還是占有大部分的市場.,無論高檔次或低檔次的電容式濕敏元件,長期穩定性都不理想,多數長期使用漂移嚴重,濕敏電容容值變化為pF級,1%RH的變化不足0.5pF,容值的漂移改變往往引起幾十RH%的誤差,大多數電容式濕敏元件不具備40℃以上溫度下工作的性能,往往失效和損壞。
電容式濕敏元件抗腐蝕能力也較欠缺,往往對環境的潔凈度要求較高,有的產品還存在光照失效、靜電失效等現象,金屬氧化物為陶瓷濕敏電阻,具有濕敏電容相同的優點,但塵?;肪誠?,陶瓷細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,且在易燃易爆環境下不能使用,氧化鋁感濕材料無法克服其表面結構"天然老化"的弱點,阻抗不穩定,金屬氧物陶瓷濕敏電阻也同樣存在長期穩定性差的弱點。
其 他
當然,除電阻式、電容式濕敏元件之外,還有電解質離子型濕敏元件、重量型濕敏元件(利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率)、光強型濕敏元件、聲表面波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗污染性差,在檢測環境濕度時,濕敏元件要長期暴露在待測環境中,很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。
所以,在搞民用品時,有必要選取合適的原材料來進行生產,而且,對于一些小型家電企業來說,也可以根據自己的規模,依靠一些專業的公司或研發機構來提供技術支持和質量保證,這樣可以免掉自己花大量的人力物力去開發產品,來降低企業的技術這塊成本.

 
 
     
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
版權所有©2006寧波江北君榮電子科技有限公司

電  話:0574-87386939  87386839  87386739

傳  真:分機616