前言 人類的生存和社會活動與濕度密切相關。隨著現代化的實現,很難找出一個與濕度無關的L域來。由于應用L域不同,對濕度傳感器的技術要求也不同。從制造角度看,同是濕度傳感器,材料、結構不同,工藝不同.其性能和技術指標有很大差異,因而價格也相差甚遠。對使用者來說,選擇濕度傳感器時,先要搞清楚需要什么樣的傳感器;自己的財力允許選購什么檔次的產品,權衡好“需要與可能”的關系,不致于盲目行事。我們從與用戶的來往中,覺得有以下幾個問題值得注意。 1.選擇測量范圍 和測量重量、溫度一樣,選擇濕度傳感器先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量。在當今的信息時代,傳感器技術與計算機技術、自動控制拄術緊密結合著。測量的目的在于控制,測量范圍與控制范圍合稱使用范圍。當然,對不需要搞測控系統的應用者來說,直接選擇通用型濕度儀就可以了。下面列舉一些應用L域對濕度傳感器使用溫度、濕度的不同要求,供使用者參考(見表1)。用戶根據需要向傳感器生產廠提出測量范圍,生產廠優先保證用戶在使用范圍內傳感器的性能穩定一致,求得合理的性能價格比,對雙方來講是一件相得益彰的事情。 2、選擇測量精度 和測量范圍一樣,測量精度同是傳感器重要的指標。每提高—個百分點.對傳感器來說就是上一個臺階,甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度,其制造成本相差很大,售價也相差甚遠。例如的1只廉價的濕度傳感器只有幾美元,而1只供標定用的全濕程濕度傳感器要幾百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。 生產廠商往往是分段給出其濕度傳感器的精度的。如中、低溫段(0一80%RH)為±2%RH,而高濕段(80—100%RH)為±4%RH。而且此精度是在某一溫度下(如25℃)的值。如在不同溫度下使用濕度傳感器.其示值還要考慮溫度漂移的影響。,相對濕度是溫度的函數,溫度嚴重地影響著空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。因為濕度隨著溫度的變化也漂忽不定的話,奢談測濕精度將失去實際意義。所以控濕先要控好溫,這就是大量應用的往往是溫濕度—體化傳感器而不單純是濕度傳感器的緣故。 多數情況下,如果沒有準確的控溫手段,或者被測空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對于要求準確控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合,再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。與此相對應的溫度傳感器.其測溫精度須足±0.3℃以上,起碼是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準傳感器的標準濕度發生器也難以做到,更何況傳感器自身了。標準物質研究中芯濕度室的文章認為:“相對濕度測量儀表,即使在20—25℃下,要達到2%RH的準確度仍是很困難的。” 3、考慮時漂和溫漂 幾乎所有的傳感器都存在時漂和溫漂。由于濕度傳感器須和大氣中的水汽相接觸,所以不能密封。這就決定了它的穩定性和壽命是有限的。一般情況下,生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年,到期負責重新標定。請使用者在選擇傳感器時考慮好日后重新標定的渠道,不要貪圖便宜或迷信洋貨而忽略了售后服務問屬。 溫漂在上1節已經提到。選擇濕度傳感器要考慮應用場合的溫度變化范圍,看所選傳感器在溫度下能否正常工作,溫漂是否超出設計指標。要提醒使用者注意的是:電容式濕度傳感器的溫度系數α是個變量,它隨使用溫度、濕度范圍而異。這是因為水和高分子聚合物的介電系數隨溫度的改變是不同步的,而溫度系數α又主要取決于水和感濕材料的介電系數,所以電容式濕敏元件的溫度系數并非常數。電容式濕度傳感器在常溫、中濕段的溫度系數小,5-25℃時,中低濕段的溫漂可忽略不計。但在高溫高濕區或負溫高濕區使用時,就一定要考慮溫漂的影響,進行必要的補償或訂正。 L域 | 部門 | 溫度(℃) | 溫度(%RH) | 紡織 | 紡紗廠 | 23 | 60 | 織布廠 | 18 | 85 | 醫藥 | 制藥廠 | 10~ 30 | 50~60 | 手術室 | 23~ 26 | 50~60 | 輕工 | 印刷廠 | 23~ 27 | 49~51 | 卷煙廠 | 21~ 24 | 55~65 | 火柴廠 | 18~22 | 50 | 電子 | 半導體 | 22 | 30~45 | 計算機房 | 20~30 | 40~70 | 通 訊 | 電纜充氣 | -10~30 | 0~20 | 食 品 | 啤酒發酵 | 4~8 | 50~70 | 農業 | 良種培育 | 15~40 | 40~75 | 人工大棚 | 5~40 | 40~100 | 倉儲 | 水果冷凍 | -3~5 | 80~90 | 地下菜窖 | -3~ -1 | 70~ 80 | 文物保管 | 16~18 | 50~55 | 注:在不同L域的使用范圍(%RH/℃) |