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选择湿度传感器注意的若干问题 传感器是如何工作的

时间:2025-04-11 10:44:06  来源:  作者:
人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。我们从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。
1.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(0-100%RH)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。当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。下面列举一些应用领域对湿度传感器使用温度、湿度的不同要求,供使用者参考(见表1)。用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。
2、选择测量精度
和测量范围一样,测量精度同是传感器较为重要的指标。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。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。
生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。
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的精度就足够了。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
以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。”
3、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。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期负责重新标定。请使用者在选择传感器时考虑好日后重新标定的渠道,不要贪图便宜或迷信洋货而忽略了售后服务问属。
温漂在上1节已经提到。选择湿度传感器要考虑应用场合的温度变化范围,看所选传感器在指定温度下能否正常工作,温漂是否超出设计指标。要提醒使用者注意的是:电容式湿度传感器的温度系数α是个变量,它随使用温度、湿度范围而异。这是因为水和高分子聚合物的介电系数随温度的改变是不同步的,而温度系数α又主要取决于水和感湿材料的介电系数,所以电容式湿敏元件的温度系数并非常数。电容式湿度传感器在常温、中湿段的温度系数最小,5-25℃时,中低湿段的温漂可忽略不计。但在高温高湿区或负温高湿区使用时,就一定要考虑温漂的影响,进行必要的补偿或订正。 领域 部门 温度(℃) 温度(%RH)
纺织 纺纱厂 23 60
织布厂 18 85
医药 制药厂 10~ 30 50~60
手术室 23~ 26 50~60
轻工 印刷厂 23~ 27 49~51
卷烟厂 21~ 24 55~65
火柴厂 18~22 50
电子 半导体 22 30~45
计算机房 20~30 40~70
通 讯 电缆充气 -10~30 0~20
食 品 啤酒发酵 4~8 50~70
农业 良种培育 15~40 40~75
人工大棚 5~40 40~100
仓储 水果冷冻 -3~5 80~90
地下菜窖 -3~ -1 70~ 80
文物保管 16~18 50~55
注:在不同领域的使用范围(%RH/℃)
4.与传统测湿方法的关系
早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计,而电子式湿度传感器是近几十年.特别是近20年才迅速发展起来的。新旧事物的交替与人们的观念转变很有关系。由于干湿球、毛发湿度计的价格仍明显低于湿度传感器,造成一部分人对电子湿度传感器价格的不认可。正好像用惯了扫帚的人改用吸尘器时,总觉得花几百元钱买一台吸尘器有些不上算,不如花几元钱买把扫帚那样心理容易平衡。
由于传统测湿方法在人们的脑海中印象太深了,一些人形成了只有干湿球湿度计才是准确的固有概念。有些用户拿干湿球湿度计来对比刚购得的湿度传感器,如发现示值不同,马上认为湿度传感器不准。须知干湿球的准确度只有5%一7%RH,不但低于电子湿度传感器,而且还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定,常用分流式标准湿度发生器来进行标定。所以希望用户在需要校准时也采用相同的方法,避免用准确度低的器具去校准或比对精度高的传感器。
5、其它注意事项
湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。也避免在粉尘较大的环境中使用。为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。
有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度.或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应技要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。
传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。当传输距离超过200m以上时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。
由于湿敏元件都存在一定的分散性,无论进口或国产的传感器都需逐支调试标定。大多数在更换湿敏元件后需要重新调试标定,对于测量精度比较高的湿度传感器尤其重要。



    在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。e45检测VBA


    电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。e45检测VBA

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    电阻应变片应用较多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。e45检测VBA


    通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。e45检测VBA


    这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。e45检测VBA


    金属电阻应变片的内部结构e45检测VBA


    电阻应变片由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。e45检测VBA


    根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:e45检测VBA


    阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。e45检测VBA


    而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。e45检测VBA


    电阻应变片的工作原理e45检测VBA


    金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:e45检测VBA


    式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)e45检测VBA


    S——导体的截面积(cm2)e45检测VBA


    L——导体的长度(m)e45检测VBA


    我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时;e45检测VBA


    其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变;e45检测VBA


    假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。e45检测VBA


    当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。e45检测VBA


    只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情况。e45检测VBA


    陶瓷压力传感器原理及应用e45检测VBA


    抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥);e45检测VBA


    由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。e45检测VBA


    通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。e45检测VBA


    陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。e45检测VBA


    陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。e45检测VBA


    电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。e45检测VBA


    高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。e45检测VBA

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巴鲁夫颜色传感器是一种传感装置,是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的装置。当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。e45检测VBA
利用巴鲁夫用途广泛的颜色传感器BFS,您可简化和加快您的自动化过程。例如在识别纺织品的颜色差别、识别喷漆的板材以及在包装或标签上做颜色标记时。我们的颜色传感器可挑选出不合格零件,从而保证稳定的高产品质量。这样它们就能为可靠的生产过程作出贡献。e45检测VBA
巴鲁夫的真彩传感器象人眼一样观察 – 然而具有更高的分辨率。它们已经能区分细微的颜色差别并以此分析加工件的质量。此外,它们对精度进行检测,不受人为错误影响。始终客观,确切。e45检测VBA
巴鲁夫颜色传感器特点e45检测VBA
开关频率高e45检测VBA
带或不带显示器e45检测VBA
坚固且达到工业等级e45检测VBA
强大的白色光源,作用距离高达400 mme45检测VBA
为进行简单的参数设置,可选装IO-Link接口e45检测VBA
区分任意多的目标 (可直接示教255个)e45检测VBA
颜色分辨率非常高e45检测VBA
专门针对应用的参数设置e45检测VBA
zui后,我再为大家介绍一下巴鲁夫颜色传感器的工作原理供大家参考,具体请看下面描述:e45检测VBA
巴鲁夫颜色传感器一直用装配线来检测特定的组件。颜色传感器的挑战是检测微妙差异相似或高度反光的颜色。例如,金属涂料在汽车工业中使用很难区分灰度的颜色或黄金。匹配组件这是重要的,如镜子的身体或保险杠都离不开传感器协助。此外,巴鲁夫颜色传感器通过数量有限的颜色可以检测,并通过他们有限的能力迅速改变设置或处理多个颜色。e45检测VBA
电子技术的发展,光学,软件促进颜色传感器发展。这项技术使得更敏感的传感器,可以忽略光泽和区别出微妙的色调。可以调整方便灵活的制造和的色彩校正。e45检测VBA
一个典型的巴鲁夫颜色传感器具有高强度白光LED,光在目标项目调制。反射从目标是分析的成分红,绿,蓝(RGB)值和强度。此信息用于验证正确的部分和组装,准确控制制成品的颜色。e45检测VBA
在一个典型的应用程序中,机器操作员持有一个颜色样本在前面的传感器,编程它对这个特定颜色相匹配。这个过程期间及之后,运营商可能会注意到匹配失败涉及色彩略暗或略轻,但仍在可接受的质量标准。操作员然后重组传感器与更广泛的高/低设置点和通过试错过程建立理想的范围。e45检测VBA
如果传感器有多个通道,它可以被编程来识别多种颜色一个颜色在每个频道,每个频道信号是一个离散报警输出。这一技术使简单的颜色识别或匹配,比如排序或部分识别功能,通过/失败标准是足够的。e45检测VBA
希望以上的巴鲁夫颜色传感器资料可以帮助到大家,如有不同意见,欢迎来dian探讨。e45检测VBA




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