溫濕度傳感器多以溫濕度一體式的探頭作為測溫元件,將溫度和濕度信號采集出來(lái),經(jīng)過(guò)穩壓濾波、運算放大、非線(xiàn)性校正、V/I轉換、恒流及反向保護等電路處理后,轉換成與溫度和濕度成線(xiàn)性關(guān)系的電流信號或電壓信號輸出,也可以直接通過(guò)主控芯片進(jìn)行485或232等接口輸出。
溫濕度傳感器常見(jiàn)的幾個(gè)測量方法:
濕度測量技術(shù)來(lái)由已久。隨著(zhù)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(diǎn)、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)域中著(zhù)名的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值,深究起來(lái),涉及相當復雜的物理-化學(xué)理論分析和計算,初涉者可能會(huì )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(jiàn)的濕度測量方法有:動(dòng)態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法),露點(diǎn)法,干濕球法和形形色的電子式傳感器法。
這里雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理,平衡時(shí)間較長(cháng),分流法是基于濕氣和干空氣的精確混合。由于采用了現代測控手段,這些設備可以做得相當精密,卻因設備復雜,昂貴,運作費時(shí)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,是濕度測量中醉常見(jiàn)的方法,簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很?chē)?,對環(huán)境溫度的穩定要求較高。用起來(lái)要求等很長(cháng)時(shí)間去平衡,低濕點(diǎn)要求更長(cháng)。特別在室內濕度和瓶?jì)葷穸炔钪递^大時(shí),每次開(kāi)啟都需要平衡6~8小時(shí)。
露點(diǎn)法是測量濕空氣達到飽和時(shí)的溫度,是熱力學(xué)的直接結果,準確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點(diǎn)儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)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,使用醉普遍。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(fēng)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(jiǎn)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(jiǎn)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。
本文想強調兩點(diǎn):第—,由于濕度是溫度的函數,溫度的變化決定性地影響著(zhù)濕度的測量結果。無(wú)論那種方法,精確地測量和控制溫度是第—位的。須知即使是一個(gè)隔熱良好的恒溫恒濕箱,其工作室內的溫度也存在一定的梯度。所以此空間內的濕度也難以*均勻一致。
第二,由于原理和方法差異較大,各種測量方法之間難以直接校準和認定,大多只能用間接辦法比對。所以在兩種測濕方法之間相互校對全濕程(相對濕度0~100%RH)的測量結果,或者要在所有溫度范圍內校準各點(diǎn)的測量結果,是十分困難的事。例如通風(fēng)干濕球濕度計要求有規定風(fēng)速的流動(dòng)空氣,而飽和鹽法則要求嚴格密封,兩者無(wú)法比對。醉好的辦法還是按國家對濕度計量器具檢定系統(標準)規定的傳遞方式和檢定規程去逐級認定。