湿度精密测量的探讨

湿度精密测量的探讨

　　摘要：本文对新型的电容、电导和热传导湿度传感器及经典的干、湿球温湿度计进行了评述，研制了新的干、湿温差温湿度计，提出了以温度标定替代湿度标定的方法。

　　关键词：湿度传感器湿度标定干、湿温差温湿度计

　　１．湿度测量的现状

　　樱桃视频大全免费观看在湿度的测量与控制的工作中，了解到新一代的电容、电导和热传导湿度传感器已达到了商品化的实用程度。这些湿度传感器均采用了现代半导体技术和微处理器技术，使器件的非线性得到了完善的修正，并出现了低能耗一体化测量模块，实现各种智能化的测控功能。现在市售的各种湿度传感器，大部分为进口产品，如深圳光之神公司推出的HIS型湿敏电容及其湿度变送器，设计比较精巧，可实现相对湿度、绝对湿度、露点三个热力学参数的快速测量，达到的测量精度，稳定性和重现性也较好，但在抗结露能力（防水浸）和抗污染气氛（酒精、煤气、化肥、农药等）方面各有不同。电导性陶瓷烧结的湿敏传感器性能良好，长沙华鹏公司自行研制和配套生产的湿度传感器，标定A，达到了可在水中长时间泡浸的水平。这些湿度传感器代表了现代湿度传感器的方向，经典的温湿球湿度表，毛发湿度计等是不可能与之相媲美的。

　　樱桃视频大全免费观看在一家仪器商店考察了各种不同厂商生产的湿度计，发现没有一台数字式湿度计（大多是湿敏电容传感器）与经典的温湿球温湿度表的湿度测量结果相一致，且误差在以上，有的甚至在以上。同一厂家生产的同一型号的产品，湿度测量结果也不完全一致，只是相差较小。

　　由以上分析可知，由于半导体技术、计算机技术的飞速发展，已使新型的湿度传感器达到了可以商品化生产的实用程度。然而，尚有以下三个方面的问题：

　　①在标定方面，必须有专用的湿度标定仪器，不能象经典的温湿球那样只进行温度标定。

　　②在使用方面军，各种新型湿度传感器都不能覆盖全部使用范围，需要使用者进行适当选择，从而限制了市场的进一步扩大。

　　③在原理方面，新型湿度传感器是利用各种材料对湿度的敏感程度进行间接测量的，而不能象经典的温湿球湿度表那样，用热力学定义进行直接测量，并已为广大使用者所熟知，可信度好。

　　为此，樱桃视频大全免费观看开展了一种新湿度传感器的研制。

　　2．新型干湿温差湿度计的研制

　　樱桃视频大全免费观看从热力学对相对湿度（RH）的定义出发，根据经典的干、湿球温湿度计的测量方法，利用微电子技术和单片机技术，实现了湿度的智能化测量。

　　新型湿度计的测量精度，取决于温度传感器(1)和温度传感器(2)的对称性，要求两支温度传感器完全一致。利用现有的测温传感器，热电阻、半导体等不难做到只有0.01℃的误差，使湿度测量有可能达到较高的精度要求。樱桃视频大全免费观看用温度传感器(2)测出湿球的温度，用温度传感器(1)测出环境温度，并将两个温度值送入单片机，按热力学对湿度的定义进行数据处理，计算测量环境的温度、湿度值，并以数字量的形式输出。

　　测试结果表明，新型干、湿球温湿度计具有以下特点：

　　①测量精度高，可达水平，可作湿度标定之用；

　　②用温度标定，替代湿度标定，标定精确、容易；

　　③实现了数字化，可直接读数，从而克服了经典的干、湿球温湿度计不能直接读数和无电信号输出等缺点；

　　④可信度高，稳定性好。这种测量方法基于相对湿度的热力学定义，测量结果完全符合国家干、湿温差湿度标准。

　　这种新型湿度计，可作为湿度的标定仪器，亦可广泛应用于气象、人工环境实验室，作为湿度精密测量和控制之用。

　　3．结论

　　本文提出的新型干湿球湿度计，吸取经典的干、湿球温湿度计的测温原理，克服了不能直接读数的缺点，同时又解决了目前已商品化的各种测湿仪器测量精度低、稳定性差，抗干扰能力弱等诸多问题，是目前测湿方法中易于标定、高精度、高稳定性、高可靠性的全新测温、测湿仪器，具有广泛的应用前景。