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      4常見問題
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      選擇濕度傳感器注意的若干問題


        人類的生存和社會活動與濕度密切相關。隨著現(xiàn)代化的實現(xiàn),很難找出一個與濕度無關的領域來。由于應用領域不同,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,首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(chǎn)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,選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。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(tǒng)的應用者來說,直接選擇通用型濕度儀就可以了。下面列舉一些應用領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(jù)需要向傳感器生產(chǎn)廠提出測量范圍,生產(chǎn)廠優(yōu)先保證用戶在使用范圍內(nèi)傳感器的性能穩(wěn)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最重要的指標。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。例如進口的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(chǎn)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指定溫度下(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。眾所周知,相對濕度是溫度的函數(shù),溫度嚴重地影響著指定空間內(nèi)的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)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。所以控濕首先要控好溫,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(shù)情況下,如果沒有精確的控溫手段,或者被測空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、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(fā)生器也難以做到,更何況傳感器自身了。國家標準物質研究中心濕度室的文章認為:“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?!?br />   3、考慮時漂和溫漂
        幾乎所有的傳感器都存在時漂和溫漂。由于濕度傳感器必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(wěn)定性和壽命是有限的。一般情況下,生產(chǎn)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(jié)已經(jīng)提到。選擇濕度傳感器要考慮應用場合的溫度變化范圍,看所選傳感器在指定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(shù)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(shù)隨溫度的改變是不同步的,而溫度系數(shù)α又主要取決于水和感濕材料的介電系數(shù),所以電容式濕敏元件的溫度系數(shù)并非常數(shù)。電容式濕度傳感器在常溫、中濕段的溫度系數(shù)最小,5-25℃時,中低濕段的溫漂可忽略不計。但在高溫高濕區(qū)或負溫高濕區(qū)使用時,就一定要考慮溫漂的影響,進行必要的補償或訂正。
        領域 部門 溫度(℃) 溫度(%RH)
        紡織 紡紗廠 23 60
        織布廠 18 85
        醫(yī)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(fā)酵 4~8 50~70
        農(nóng)業(yè) 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:在不同領域的使用范圍(%RH/℃)
        4.與傳統(tǒng)測濕方法的關系
        早在18世紀人類就發(fā)明了干濕球和毛發(fā)濕度計,而電子式濕度傳感器是近幾十年.特別是近20年才迅速發(fā)展起來的。新舊事物的交替與人們的觀念轉變很有關系。由于干濕球、毛發(fā)濕度計的價格仍明顯低于濕度傳感器,造成一部分人對電子濕度傳感器價格的不認可。正好像用慣了掃帚的人改用吸塵器時,總覺得花幾百元錢買一臺吸塵器有些不上算,不如花幾元錢買把掃帚那樣心理容易平衡。
        由于傳統(tǒng)測濕方法在人們的腦海中印象太深了,一些人形成了只有干濕球濕度計才是準確的固有概念。有些用戶拿干濕球濕度計來對比剛購得的濕度傳感器,如發(fā)現(xiàn)示值不同,馬上認為濕度傳感器不準。須知干濕球的準確度只有5%一7%RH,不但低于電子濕度傳感器,而且還取決于干球、濕球兩支溫度計本身的精度;濕度計必須處于通風狀態(tài):只有紗布水套、水質、風速都滿足一定要求時,才能達到規(guī)定的準確度。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標準濕度發(fā)生器來逐支標定,最常用分流式標準濕度發(fā)生器來進行標定。所以希望用戶在需要校準時也采用相同的方法,避免用準確度低的器具去校準或比對精度高的傳感器。
        5、其它注意事項
        濕度傳感器是非密封性的,為保護測量的準確度和穩(wěn)定性,應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測空間的濕度,還應避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大,就應放置多個傳感器。
        有的濕度傳感器對供電電源要求比較高,否則將影響測量精度.或者傳感器之間相互干擾,甚至無法工作。使用時應技要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。 傳感器需要進行遠距離信號傳輸時,要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時,建議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。
        由于濕敏元件都存在一定的分散性,無論進口或國產(chǎn)的傳感器都需逐支調試標定。大多數(shù)在更換濕敏元件后需要重新調試標定,對于測量精度比較高的濕度傳感器尤其重要 。
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