湿度传感器

什么是湿度传感器

　　湿度传感器，英文名称为humidity transducer，是一种能感受气体中水蒸气含量，并转换成可用输出信号的传感器。主要应用于机械工程、传感器、气体及湿度传感器等方面。多数情况下，如果没有精确的控温手段，或者被测空间是非密封的±5%RH的精度就够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间，或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合，再选用±3%RH。　　

　　湿度传感器的特性

　　湿敏元件是较简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。

　　湿敏电阻：湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。

　　湿敏电容 ：湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。

　　湿度传感器工作原理

　　选择测量范围 ----和测量重量、温度一样，选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外，搞温、湿度测控的一般不需要全湿程测量。在当今的信息时代，传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制，测量范围与控制范围合称使用范围。

　　选择测量精度----和测量范围一样，测量精度同是传感器重要的指标。每提高—个百分点。对传感器来说就是上一个台阶，甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度，其制造成本相差很大，售价也相差甚远。

　　考虑时漂和温漂 ----几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触，所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。

　　常用的湿度传感器型号

　　常见湿度传感器芯片型号及参数表，目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型），Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型），Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。

　　这些产品可分成以下三种类型：

　　1 线性电压输出式集成湿度传感器典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性好，抗污染能力强。

　　2 线性频率输出集成湿度传感器典型产品为HF3223型。它采用模块式结构，属于频率输出式集成湿度传感器，在55%RH时的输出频率为8750Hz（型值），当上对湿度从10%变化到95%时，输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、HF322310～95±551009650Hz～8030Hz-40～+85频率/温度输出线，带NTC热敏电阻测量温度HTF322310～95±551009650Hz～8030Hz，还能输出代表-30℃～+80℃温度的电阻值-40～+85SHT1110～95±3.52.45.528μA（12位）串行数据-40～+120温度/温度输出式，单片智能化便于配数字电路或单片机、价格低等优点。

　　3 频率/温度输出式集成湿度传感器典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外，还增加了温度信号输出端，利用负温度系数（NTC）热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时，其电阻值也相应改变并且从NTC端引出，配上二次仪表即可测量出温度值。集成湿度传感器的主要技术指标产品型号测量范围/（%RH）测量精度/（%RH）电源电压/V电源电流μA输出范围或输出形式工作温度范围/℃主要特点HIH-36020～100±24～5.82000.8V～3.9-40～+85线性电压输出线，HIH-3610的性能较好，抗污染能力较强HIH-36050～100±24～5.82000.8V～3.9V-40～+85HIH-36100～100±24～5.82000.8V～3.9V-40～+85HM15000～100±354001V～4V-30～+60线性电压输出式，互换性好，不怕水浸。HM1520特别适合测量低温度HM15200～20±254001V～1.6V-30～+60线性频率输出式，适配μPSHT1510～95±22.45.5串行数据-40～+120