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數(shù)字溫濕度計(jì)的丈量原理及使用方法
閱讀：1824 發(fā)布時(shí)間：2017-7-4
數(shù)字溫濕度計(jì)的丈量原理及使用方法干濕球測濕法采用間接丈量方法,，通過丈量干球,、濕球的溫度經(jīng)過計(jì)算得到濕度值.因此對(duì)使用溫度沒有嚴(yán)格限制，在高溫環(huán)境下測濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞,。
干濕球濕度計(jì)的特點(diǎn)：
早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì),，干濕球濕度計(jì)的正確度還取決于干球、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度,；濕度計(jì)必須處于透風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套,、水質(zhì)、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí),，才能達(dá)到規(guī)定的正確度,。干濕球濕度計(jì)的正確度只有5%一7%RH。
一,、濕度定義
在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為"物象狀態(tài)的量",。日常生活中所指的濕度為相對(duì)濕度，用RH%表示,?？傃灾礆怏w中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比,。
濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)目來進(jìn)行表示較為困難,。對(duì)濕度的表示方法有盡對(duì)濕度、相對(duì)濕度,、露點(diǎn),、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。
二,、濕度丈量方法
濕度丈量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度丈量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中的困難之一,。一個(gè)看似簡單的量值,，深究起來，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理-化學(xué)理論分析和計(jì)算,，初涉者可能會(huì)忽略在濕度丈量中必須留意的很多因素,，因而影響傳感器的公道使用。
常見的濕度丈量方法有：動(dòng)態(tài)法(雙壓法,、雙溫法,、分流法)，靜態(tài)法(飽和鹽法,、硫酸法),，露點(diǎn)法，干濕球法和電子式傳感器法,。
?、?雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P,、V,、T平衡原理，平衡時(shí)間較長,，分流法是基于盡對(duì)濕氣和盡對(duì)干空氣的混合,。由于采用了現(xiàn)代測控手段，這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密,，卻因設(shè)備復(fù)雜,，昂貴，運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工,，主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用,，其丈量精度可達(dá)±2%RH以上。
三,、濕度丈量方案的選擇
現(xiàn)代濕度丈量方案zui主要的有兩種：干濕球測濕法,，電子式濕度傳感器測濕法。下面對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較,，以便客戶選擇適合自己的濕度丈量方法,。
干濕球測濕法的維護(hù)相當(dāng)簡單，在實(shí)際使用中,，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可,。與電子式濕度傳感器相比，干濕球測濕法不會(huì)產(chǎn)生老化,，精度下降等題目,。所以干濕球測濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場合使用,。
電子式濕度傳感器的特點(diǎn)：
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,。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(biāo)定,，電子式濕度傳感器的正確度可以達(dá)到2%一3%RH。
在實(shí)際使用中,，由于塵土,、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長,，會(huì)產(chǎn)生老化,，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右,，甚至更高,。一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年,，到期需重新標(biāo)定,。
電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期穩(wěn)定性往判定，一般說來,，電子式濕度傳感器的長期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器,。
濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù)，因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求,，超過其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞,。
所以電子式濕度傳感器測濕方法更適合于在潔凈及常溫的場合使用。
四,、濕度傳感器選擇的留意事項(xiàng)
?、?選擇丈量范圍
和丈量重量、溫度一樣,，選擇濕度傳感器首先要確定丈量范圍,。除了氣象、科研部分外,，搞溫,、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)丈量。
?、?、選擇丈量精度
丈量精度是濕度傳感器zui重要的指標(biāo)，每進(jìn)步-個(gè)百分點(diǎn),，對(duì)濕度傳感器來說就是上一個(gè)臺(tái)階,，甚至是上一個(gè)檔次。由于要達(dá)到不同的精度,，其制造本錢相差很大,，售價(jià)也相差甚遠(yuǎn),。所以使用者一定要量文體衣，不宜盲目追求"高,、精,、尖",。
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。*,，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù),，溫度嚴(yán)重地影響著空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃,。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差),。使用場合假如難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是分歧適的,。
多數(shù)情況下,，假如沒有的控溫手段，或者被測空間是非密封的,，±5%RH的精度就足夠了,。對(duì)于要求控制恒溫、恒濕的局部空間,，或者需要隨時(shí)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。
而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到,，更何況傳感器自身了,。相對(duì)濕度丈量儀表，即使在20-25℃下,，要達(dá)到2%RH的正確度還是很困難的,。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中丈量的。
?、?、考慮時(shí)漂和溫漂
在實(shí)際使用中，由于塵土,、油污及有害氣體的影響,，使用時(shí)間一長，電子式濕度傳器會(huì)產(chǎn)生老化,，精度下降,，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高,。一般情況下,，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年,，到期需重新標(biāo)定。
?、?、其它留意事項(xiàng)
濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)丈量的正確度和穩(wěn)定性,，應(yīng)盡量避免在酸性,、堿性及含有機(jī)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(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。假如被測的房間太大,，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器,。
有的濕度傳感器對(duì)供電電源要求比較高，否則將影響丈量精度,?；蛘邆鞲衅髦g相互干擾，甚至無法工作,。使用時(shí)應(yīng)按照技術(shù)要求提供合適的,、符合精度要求的供電電源。
?、?靜態(tài)法中的飽和鹽法,，是濕度丈量中zui常見的方法，簡單易行,。但飽和鹽法對(duì)液,、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高,。用起來要求等很長時(shí)間往平衡,，低濕點(diǎn)要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時(shí),，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí),。
③ 露點(diǎn)法是丈量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度,，是熱力學(xué)的直接結(jié)果,，正確度高，丈量范圍寬,。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀正確度可達(dá)±0.2℃甚至更高,。但用現(xiàn)代光-電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴，常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用,。
?、?干濕球法,，這是18世紀(jì)就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久,，使用zui普遍,。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值,，而此方程是有條件的：即在濕球四周的風(fēng)速必須達(dá)到2.5m/s以上,。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡化了，所以其正確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法,，不要簡單地以為只要進(jìn)步兩支溫度計(jì)的丈量精度就即是進(jìn)步了濕度計(jì)的丈量精度,。
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電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度丈量屬于90年代興起的行業(yè), 近年來,，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化,、智能化,、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件,，也將濕度丈量技術(shù)進(jìn)步到新的水平,。