由电极和聚合物膜组成湿度传感器
发表时间：2024-02-17来源：欣仰邦
湿度传感器是测量空气中湿度的传感器。一般指测量相对湿度至饱和水蒸气含量的传感器。它还可以与温度传感器结合使用作为温度/湿度传感器。当然，也有检测绝对湿度的湿度传感器，但检测相对湿度的湿度传感器更为常见。湿度传感器不仅用于空调和烘干机等家用电器，还用于机器维护和食品加工现场。
湿度传感器的使用
湿度传感器广泛应用于家用电器、打印机等办公自动化设备、家庭、建筑物和设施中的空调以及工厂和仓库等工业设施。每种用途的示例如下。
1、一般家居用品
湿度传感器安装在一般家庭使用的产品中。例如，用于空调、冰箱、汽车、烘干机、空气净化器、加湿器等。湿度传感器对于调节空气环境的空调产品来说是必不可少的。
2.办公自动化设备
湿度传感器也安装在打印机等办公设备中。办公自动化设备不喜欢极端的干燥和潮湿，因此使用湿度传感器来测量外部环境，以防止设备故障。
3、工业应用
湿度传感器在工业应用中的应用更为广泛。它不仅用于食品加工厂和植物栽培工厂的湿度控制，还用于半导体制造工厂和存储区域的湿度控制。湿度传感器还用于湿度控制很重要的地方，例如医疗设备制造和使用环境以及航空航天业务场所。
4. 存储使用
湿度控制对于博物馆和美术馆展品的储存也极其重要。因此，湿度传感器在控制存储地点的湿度方面发挥着重要作用。
湿度传感器原理
湿度传感器通常测量相对湿度。传感器测量空气中的湿度，并将其计算为与环境温度下的饱和湿度的相对值，从而得出相对湿度。
另一方面，测量绝对湿度的湿度传感器测量每立方米空间所含的水蒸气量。绝对湿度是一个与温度无关的值，表示空间中水蒸气的量，也称为体积绝对湿度。
湿度传感器的类型
主流的湿度传感器是电子聚合物湿度传感器，又分为“可变电阻型”和“可变电容型”。两者均由电极和聚合物膜组成，并通过电极之间电信号的变化来检测由于聚合物膜吸收水分而引起的湿度变化。
1.电阻变化型湿度传感器
电阻变化湿度传感器通过电阻的变化捕获与湿度变化相对应的电信号。它具有梳状电极交替排列的结构，并且聚合物膜被排列以填充彼此相对的梳状电极之间的间隙。
当这种聚合物膜吸湿并吸附水时，膜内的离子能够自由移动，这些离子改变膜的电阻。该膜的电阻的变化会改变电极之间的电阻（阻抗），因此可以通过电阻的变化来检测湿度。
电阻式湿度传感器结构简单，可以批量生产。它还具有相对便宜、耐用、抗噪音（因为它测量电阻）的优点，并且适用于高湿度区域。但缺点是湿度低时检测可能不成功。
2.电容变化式湿度传感器
电容可变湿度传感器采用电容器技术，通过电容捕获和检测与湿度变化相对应的电信号。它的结构是，在普通电极的顶部放置透湿电极，中间夹有纤维素或PVA等吸收水分的介电聚合物薄膜。
在允许湿气通过的电极侧，无论电极存在或不存在，空气中的湿气都会被聚合物膜吸收，并且聚合物膜的电介质的电容根据吸收的量而变化水分。结果，水分含量的差异，或者换句话说，湿度的变化，可以被检测为电容的变化。
电容式湿度传感器的优点是比电阻式湿度传感器更灵敏且响应时间更快。但电容式可变湿度传感器的缺点是电路复杂。
有关湿度传感器的其他信息
1.湿度传感器类型
湿度传感器包括具有小元件形状并通过连接到电子电路来使用的类型，以及将湿度传感器放置在探针形状的测量部分内的类型。另外，有的耐凝结，有的弱抗凝结，因此需要根据用途选择合适的。
2.湿度传感器的使用寿命
湿度传感器在使用多年后会逐渐老化，测量精度自然会降低。它还会导致湿度传感器和外部输出之间的连接处恶化。考虑到这些因素，传感器的使用寿命约为 2 至 5 年，具体取决于使用环境和安装的传感器类型。
3. 智能手机湿度传感器
近年来，越来越多的智能手机配备了温度和湿度传感器。为了使用配备温度和湿度传感器的智能手机测量温度和湿度，您需要下载免费的应用程序。
此外，在许多情况下，没有温度/湿度传感器的智能手机可以通过连接外部传感器来测量。具有蓝牙功能的温度和湿度传感器也可作为与智能手机配合使用的无线传感器。这种外部传感器通常被称为“环境传感器”。这些环境传感器很多都具有多种传感器功能，比如不仅可以测量湿度，还可以测量温度、照度、气压、噪声等。
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