传感器与检测技术课件 项目七 测量气体浓度和湿度任务7.2 湿度传感器测量湿度.pptx

项目七测量气体浓度和湿度

任务7.2湿度传感器测量湿度任何行业的工作都离不开空气，而空气的湿度又与工作、生活、生产有直接联系，使湿度的监测与控制越来越显得重要。天气测量和预报对工农业生产、军事及人民生活和科学实验等方面都有重要意义，因而湿度传感器是必不可少的测湿设备，如树脂膨散式湿度传感器已用于气象气球测湿仪器上。现代农林畜牧各产业都有相当数量的温室，温室的湿度控制与温度控制同样重要，把湿度控制在农作物、树木、畜禽等生长适宜的范围，是减少病虫害、提高产量的条件之一。在纺织、电子、精密机器、陶瓷工业等部门，空气湿度直接影响产品的质量和产量，必须有效地进行监测调控。物品储藏各种物品对环境均有一定的适应性。湿度过高过低均会使物品丧失原有性能。任务描述

任务描述：如在高湿度地区，电子产品在仓库的损害严重，非金属零件会发霉变质，金属零件会腐蚀生锈。许多精密仪器、设备对工作环境要求较高。环境湿度必须控制在一定范围内，以保证它们的正常工作，提高工作效率及可靠性。如电话程控交换机工作湿度在55%±10%较好。温度过高会影响绝缘性能，过低易产生静电，影响正常工作。人体有可能因空气过分干燥而失水，造成皮肤干裂，干渴难忍，也有可能因过分潮湿而引起各种疾病。食品、纸张、烟草、机器、武器、弹药、药品等都有可能因潮湿而霉坏、变质或失去原有的性能。因此，人类很早就十分重视湿度的测量和控制。如何通过湿度传感器来测量湿度呢？

知识链接：湿度传感器测量湿度一、湿度的基本概念湿度是指物质中所含水蒸气的量，目前的湿度传感器多数是测量气体中的水蒸气含量。通常用绝对湿度、相对湿度和露点（或露点温度）来表示。1.相对湿度：在计量法中规定，湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总之，即气体中（通常为空气中）所含水蒸气量（水蒸气压）与其空气相同情况下饱和水蒸气量（饱和水蒸汽压）的百分比。2.绝对湿度：指单位容积的空气里实际所含的水汽量，一般以克为单位。温度对绝对湿度有着直接影响，一般情况下，温度越高，水蒸气蒸发得越多，绝对湿度就越大；相反，绝对湿度就小。

知识链接：湿度传感器测量湿度3.饱和湿度：在一定温度下，单位容积空气中所能容纳的水汽量的最大限度。如果超过这个限度，多余的水蒸气就会凝结，变成水滴，此时的空气湿度变称为饱和湿度。空气的饱和湿度不是固定不变的，它随着温度的变化而变化。温度越高，单位容积空气中能容纳的水蒸气就越多，饱和湿度就越大。4.露点：指含有一定量水蒸气（绝对湿度）的空气，当温度下降到一定程度时所含的水蒸气就会达到饱和状态（饱和湿度）并开始液化成水，这种现象叫做凝露。水蒸气开始液化成水时的温度叫做“露点温度”，简称“露点”。如果温度继续下降到露点以下，空气中超饱和的水蒸气就会在物体表面上凝结成水滴。此外，风与空气中的温湿度有密切关系，也是影响空气温湿度变化的重要因素之一。

知识链接：湿度传感器测量湿度二、湿度的测量方法1.通过测定露点求湿度如果露点预先知道，那么从饱和水蒸气压表中就能查出该露点下的水蒸汽压，从而求出绝对湿度或相对湿度。有两种露点计，一种是冷却式露点计，另一种是加热式露点计。冷却式露点是把压力保持一定的气体冷却，通过检测是否结露来求露点的露点计；加热式露点计是根据氯化物水溶液的水蒸汽压与温度、浓度的关系来求露点，这种露点计被称作加热式露点计。2.绝对测湿法设法吸收试样气体所含水蒸气，然后再测出水蒸气的质量，从而测量绝对湿度。3.其他测湿法其他测湿法有：毛发湿度计法、干湿球温度计法、湿敏元件法。

知识链接：湿度传感器测量湿度毛发湿度计法：按毛发伸长来衡量湿度的毛发湿度计法。人的头发有一种特性，它吸收空气中水汽的多少是随相对湿度的增大而增加的，而毛发的长短又和它所含有的水分多少有关。利用这一变化即可制造毛发湿度计。用酒精等物将毛发洗净除油脂，以毛发十根为一束装置在容器中，利用杠杆原理，扩大它的伸缩藉指针直接在刻度板上指出湿度。另有一种是将头发的一端固定，而另一端挂一小砝码，为能够看清楚头发长短的变化起见，而将头发绕过一个滑轮，同时在滑轮上安一长指针。由于砝码本身的重量作用，而使头发紧紧地压在滑轮上。当头发伸长时，滑轮就作顺时针方向转动，并带动指针沿弧形向下偏转，而当头发缩短时，指针则向上转动。设空气完全干燥时，指针所指的位置为0。空气中水蒸汽达到饱和状态时，指针所指的地方算作100，再用干湿球湿度计和它相核对，刻出度数，这样就可直接测出空气的相对湿度了。毛发湿度计的优点是构造简单，使用方便，唯一的缺点是不够准确。

知识链接：湿度传感器测量湿度干湿球温度计法：利用热力学原理的干湿球