濕敏電阻
濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化這一原理而制成的。
工業(yè)上流行的濕敏電阻主要有
1、半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件
2、氯化鋰濕敏電阻
多片電阻組合式氯化鋰濕敏傳感器是利用濕敏元件的電氣特性(如電阻值),隨濕度的變化而變化的原理進行濕度測量的傳感器,濕敏元件一般是在絕緣物上浸漬吸濕性物質(zhì),或者通過蒸發(fā)、涂覆等工藝制各一層金屬、半導(dǎo)體、高分子薄膜和粉末狀顆粒而制作的,在濕敏元件的吸濕和脫濕過程中,水分子分解出的離子H+的傳導(dǎo)狀態(tài)發(fā)生變化,從而使元件的電阻值隨濕度而變化。
氯化鋰濕度傳感器具有穩(wěn)定性、耐溫性和使用壽命長多項重要的優(yōu)點,氯化鋰濕敏傳感器已有了五十年以上的生產(chǎn)和研究的歷史,有著多種多樣的產(chǎn)品型式和制作方法,都應(yīng)用了氯化鋰感濕液具備的各種優(yōu)點尤其是穩(wěn)定性最強,
氯化鋰濕敏器件屬于電解質(zhì)感濕性材料,在眾多的感濕材料之中,首先被人們所注意并應(yīng)用于制造濕敏器件,氯化鋰電解質(zhì)感濕液依據(jù)當量電導(dǎo)隨著溶液濃度的增加而下降。電解質(zhì)溶解于水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實現(xiàn)感濕。
氯化鋰感濕基片的結(jié)構(gòu)為選用絕緣材料的襯底,在上方制作一對金屬電極,涂覆一層電解質(zhì)溶液感濕膜,氯化鋰是典型的離子晶體,屬于非親合型電解質(zhì),氯化鋰溶液中,Li+對極性水分子的吸引力極強,離子水分程度最高。氯化鋰感濕膜由氯化鋰和聚乙烯醇混合制作,其主要特性:
1) 是可在120度高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作,這一點是其他高分子電容是濕度傳感器不可比擬的;
2)氯化鋰濕敏元件線性測濕量程較窄大約在20%RH左右,在該測量范圍內(nèi),其線性誤差小于2%RH。所以,在全范圍濕度測量環(huán)境中要想達到高精度的濕度測量,目前普遍采用的單片濕敏元件測量方法就很難實現(xiàn)了。
3、有機高分子膜濕敏電阻
濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時,元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。當環(huán)境濕度發(fā)生改變時,濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對濕度成正比。
電子式濕敏傳感器的準確度可達2-3%RH,這比干濕球測濕精度高。
濕敏元件的線性度及抗污染性差,在檢測環(huán)境濕度時,濕敏元件要長期暴露在待測環(huán)境中,很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。這方面沒有干濕球測濕方法好。