湿度传感器的应用技术优化

自1938年美国的F.W.Dummore研制成功浸涂式氯化锂湿敏元件至今，已有几十种湿敏元件应运而生，但目前湿度传感技术的研究还远不如对温度等其他传感器技术研究得那么精确和完善。湿度较难检测的原因在于湿度信息的传递较复杂。湿度信息的传递必须靠其信息物质——水对湿敏元件直接接触来完成，因此，湿敏元件不能密封、隔离，必须直接暴露于待测的环境中。而水在自然环境中容易发生三态变化，当其液化或结冰时，往往使湿敏元件的高分子材料、电解质材料溶解，腐蚀或老化给测量带来不利。因此，目前湿敏元件在长期稳定性方面还存在一些问题，人们为了得到长期可靠的湿度传感器，有时宁可在测量精度、响应时间、湿度和温度特性、形状尺寸等方面作出一些牺牲。根据大工业自动化微机控制的需要，提出了湿度传感器微型化、集成化、廉价化的发展方向。

（1）自动去湿装置 图4-23为自动去湿装置。H为湿度传感器，R_s为加热电阻丝，VT₁和VT₂接成施密特触发器，VT₂的集电极负载K为继电器线圈。在常温常湿情况下调好各电阻值，使VT₁导通，VT₂截止。当阴雨等使环境湿度增大而导致H的阻值下降达到某值时，R_F与R₂并联的阻值小到不足以维持VT₁导通，由于VT₁截止而使VT₂导通，其负载继电器K通电，常开触点Ⅱ闭合，加热电阻丝R_s通电加热，驱散湿气。当湿度减小到一定程度时，施密特电路又翻转到初始状态，VT₁导通，VT₂截止，常开触点Ⅱ断开，R_s断电停止加热。从而实现了防湿自动控制。

图4-23 自动去湿装置

（2）便携式湿度计 湿度传感器必须组成相应的电路才能进行湿度的测量与控制。电桥电路是电阻式湿度传感器的主要测量电路形式之一。其框图如图4-24所示。

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图4-24 电阻式湿度传感器测量电路的框图

振荡器为电路提供交流电源。电桥的一臂为湿度传感器，由于湿度变化使湿度传感器的阻值发生变化，于是电桥失去平衡，产生信号输出。放大器可把不平衡信号加以放大，整流器将交流信号变成直流信号，由直流毫安表显示。振荡器和放大器都由9V直流电源供给。电桥法适合于氯化锂湿度传感器。便携式湿度计的具体电路如图4-25所示。

图4-25 便携式湿度计的具体电路