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传感器知识

    电容式湿度传感器是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的传感器。此类湿敏元件实际上是一种吸湿性电解质材料的介电常数随湿度而变化的薄片状电容器,感湿材料为聚酰铵树脂,酰根纤维素和金属氧化物如AL2O3等。
    国外厂家比较优质的湿度传感器产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极,金的原度控制在70Um 左右,以保证水蒸汽顺利通过.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%湿敏电容与相对湿度关系图。
    电极金薄膜和感湿膜为多孔结构薄膜,因此吸湿和脱湿容易,升湿响应小于3S,而脱湿相对慢一些为10-30S。
    特性曲线看出在低湿段容值变化分辨显著下降,而在高湿段90%RH以上变化过陡非线性现象较重,对于非线性现象,一方面在电路中加以修正,同时可对湿度传感器作工艺处理,包括激光整补电极,纯化处理等,可以收到好的效果。
    电容式湿度传感器线性度较好,重复性好,滞后小,反应快,尺寸小,能在-10℃-60℃湿度环境下使用。但电容式湿度传感器同时存在质量问题,稳定性不理想,由于容值在单位级变化,1%RH为0.3PF,容值小的漂移就容易造成%RH值的突变,一般在控制领域使用电容式湿敏传感器都需要慎重考虑。
    使用硼硅玻璃作衬底,材质的热效应对感湿膜的感湿性能和寿命产生不利影响且比较严重。
    而蓝宝石成本较高,是国外某些产品价格昂贵成本高的重要原因,电容式湿度传感器耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。

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