發布日期：2022-10-09 點擊率：103
產品介紹
一、電容式濕度傳感器HS1101LF產品描述:
電容式濕度傳感器HS1101LF是一款電容式相對濕度傳感器，濕敏傳感器HS1101/HS1101LF傳感器基于獨特工藝設計的濕敏電容元件。全互換性，在標準環境下不需校正，長時間飽和下快速脫濕，可以自動化焊接，包括波峰焊，高可靠性與長時間穩定性，專利的固態聚合物結構，可用于線性電壓或頻率輸出回路，快速反應時間快。適用于大批量，低成本應用。
二、電容式濕度傳感器HS1101LF特點：
無鉛
可靠性高，長期穩定性好
專利的固態聚合物結構
適合線性電壓輸出或頻率輸出電路?
快速響應，低溫度系數
互換性好，標準條件下無需重新校正
長期飽和后迅速恢復
適合自動化裝配，包括無鉛波峰焊和回流焊
個體標識，方便追溯?
可蒸餾水清洗
三、電容式濕度傳感器HS1101LF應用
溫濕度儀表，辦公室自動化，汽車駕 駛室空氣控制，家用電器，工業過程控制系統。
四、電容式濕度傳感器HS1101LF技術參數：
基于獨特工藝設計的電容元件，專利的固態聚合物結構
高精度：±2%RH，極好的線形輸出
寬量程：1~99%RH，寬工作溫度范圍 –60~140℃(HS1101LF),–40~100℃(HS1101)
濕度輸出受溫度影響極小，常溫使用無須溫度補償
響應時間 5秒 ，抗結露，浸水或結露后10秒鐘迅速恢復
抗靜電，防灰塵，有效抵抗各種腐蝕性氣體物質
長期穩定性及可靠性，年漂移量 0.5%RH/年
互換性好?
電容與濕度變化 0.31pf/%RH(HS1101LF)，0.3431pf/%RH(HS1101),典型值180pf@55%RH
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濕度傳感器
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本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目
審核
。
人類的生存和社會活動與濕度密切相關。隨著現代化的發展，很難找出一個與濕度無關的領域來。由于應用領域不同，對濕度傳感器的技術要求也不同。從制造角度看，同是濕度傳感器，材料、結構不同，工藝不同．其性能和技術指標（像精度方面）有很大差異，因而價格也相差甚遠。對使用者來說，選擇濕度傳感器時，首先要搞清楚需要什么樣的傳感器；在自己的財力允許的情況下選購何種檔次的產品，權衡好“需要與可能”的關系，不至于盲目行事。從我們與用戶的來往來看，覺得有以下幾個問題值得注意。
中文名
濕度傳感器
外文名
humidity sensor
測量分段
低濕段、中濕段、高濕段
測量范圍
0-100%RH
目錄
1
選型
?
測量范圍
?
測量精度
2
原理
?
時漂和溫漂
?
與傳統測濕方法的關系
3
注意事項
4
發展趨勢
5
特性
?
濕敏電阻
?
濕敏電容
6
特點
7
技術指標
8
封裝方法
9
國家標準
10
安裝方法
11
用途
12
產品品牌
13
市場前景
14
市場分析
濕度傳感器選型
語音
濕度傳感器測量范圍
和測量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量。在當今的信息時代，傳感器技術與計算機技術、自動控制技術緊密結合著。測量的目的在于控制，測量范圍與控制范圍合稱使用范圍。當然，對不需要搞測控系統的應用者來說，直接選擇通用型濕度儀就可以了。
濕度傳感器測量精度
和測量范圍一樣，測量精度同是傳感器最重要的指標。每提高—個百分點．對傳感器來說就是上一個臺階，甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度，其制造成本相差很大，售價也相差甚遠。例如進口的1只廉價的濕度傳感器只有幾美元，而1只供標定用的全濕程濕度傳感器要幾百美元，相差近百倍。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。生產廠商往往是分段給出其濕度傳感器的精度的。如中、低濕段(0一80%RH)為±2%RH，而高濕段(80—100%RH)為±4%RH。而且此精度是在某一指定溫度下(如25℃)的值。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。眾所周知，相對濕度是溫度的函數，溫度嚴重地影響著指定空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。因為濕度隨著溫度的變化也漂忽不定的話，奢談測濕精度將失去實際意義。所以控濕首先要控好溫，這就是大量應用的往往是溫濕度—體化傳感器而不單純是濕度傳感器的緣故。多數情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時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。與此相對應的溫度傳感器．其測溫精度須足±0.3℃以上，起碼是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準傳感器的標準濕度發生器也難以做到，更何況傳感器自身了。國家標準物質研究中心濕度室的文章認為：“相對濕度測量儀表，即使在20—25℃下，要達到2%RH的準確度仍是很困難的。”
濕度傳感器原理
語音
[1]
濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。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。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，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，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。這方面沒有干濕球測濕方法好。下面對各種濕度傳感器進行簡單的介紹。1、氯化鋰濕度傳感器（1）電阻式氯化鋰濕度計第一個基于電阻-濕度特性原理的氯化鋰電濕敏元件是美國標準局的F.W.Dunmore研制出來的。這種元件具有較高的精度，同時結構簡單、價廉，適用于常溫常濕的測控等一系列優點。氯化鋰元件的測量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關。單個元件的有效感濕范圍一般在20%RH 以內。例如0.05%的濃度對應的感濕范圍約為（80～100）%RH ，0.2%的濃度對應范圍是（60～80）%RH 等。由此可見，要測量較寬的濕度范圍時，必須把不同濃度的元件組合在一起使用。可用于全量程測量的濕度計組合的元件數一般為5個，采用元件組合法的氯化鋰濕度計可測范圍通常為（15～100）%RH，國外有些產品聲稱其測量范圍可達（2 ～100）%RH 。（2）露點式氯化鋰濕度計露點式氯化鋰濕度計是由美國的 Forboro 公司首先研制出來的，其后我國和許多國家都做了大量的研究工作。這種濕度計和上述電阻式氯化鋰濕度計形式相似，但工作原理卻完全不同。簡而言之，它是利用氯化鋰飽和水溶液的飽和水汽壓隨溫度變化而進行工作的。2、碳濕敏元件碳濕敏元件是美國的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年首先提出來的，與常用的毛發、腸衣和氯化鋰等探空元件相比，碳濕敏元件具有響應速度快、重復性好、無沖蝕效應和滯后環窄等優點，因之令人矚目。我國氣象部門于70年代初開展碳濕敏元件的研制，并取得了積極的成果，其測量不確定度不超過±5%RH ，時間常數在正溫時為2～3s，滯差一般在7%左右，比阻穩定性亦較好。3、氧化鋁濕度計氧化鋁傳感器的突出優點是，體積可以非常小（例如用于探空儀的濕敏元件僅90μm厚、12mg重），靈敏度高（測量下限達-110℃露點），響應速度快（一般在 0.3s 到 3s 之間），測量信號直接以電參量的形式輸出，大大簡化了數據處理程序，等等。另外，它還適用于測量液體中的水分。如上特點正是工業和氣象中的某些測量領域所希望的。因此它被認為是進行高空大氣探測可供選擇的幾種合乎要求的傳感器之一。也正是因為這些特點使人們對這種方法產生濃厚的興趣。然而，遺憾的是盡管許多國家的專業人員為改進傳感器的性能進行了不懈的努力，但是在探索生產質量穩定的產品的工藝條件，以及提高性能穩定性等與實用有關的重要問題.上始終未能取得重大的突破。因此，到目前為止，傳感器通常只能在特定的條件和有限的范圍內使用。近年來，這種方法在工業中的低霜點測量方面開始嶄露頭角。4、陶瓷濕度傳感器在濕度測量領域中，對于低濕和高濕及其在低溫和高溫條件下的測量，到目前為止仍然是一個薄弱環節，而其中又以高溫條件下的濕度測量技術最為落后。以往，通風干濕球濕度計幾乎是在這個溫度條件下可以使用的唯一方法，而該法在實際使用中亦存在種種問題，無法令人滿意。另一方面，科學技術的進展，要求在高溫下測量濕度的場合越來越多，例如水泥、金屬冶煉、食品加工等涉及工藝條件和質量控制的許多工業過程的濕度測量與控制。因此，自60年代起，許多國家開始竟相研制適用于高溫條件下進行測量的濕度傳感器。 考慮到傳感器的使用條件，人們很自然地把探索方向著眼于既具有吸水性又能耐高溫的某些無機物上。實踐已經證明，陶瓷元件不僅具有濕敏特性，而且還可以作為感溫元件和氣敏元件。這些特性使它極有可能成為一種有發展前途的多功能傳感器。寺日、福島、新田等人在這方面已經邁出了頗為成功的一步。他們于 1980 年研制成稱之為“濕瓷 - Ⅱ型”和“濕瓷 - Ⅲ型”的多功能傳感器。前者可測控溫度和濕度，主要用于空調，后者可用來測量濕度和諸如酒精等多種有機蒸氣，主要用于食品加工方面。以上幾種是應用較多的幾種類型傳感器，另外還有其他根據不同原理而研制的濕度傳感器，這里就不一一介紹了。
濕度傳感器時漂和溫漂
幾乎所有的傳感器都存在時漂和溫漂。由于濕度傳感器必須和大氣中的水汽相接觸，所以不能密封。這就決定了它的穩定性和壽命是有限的。一般情況下，生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期負責重新標定。請使用者在選擇傳感器時考慮好日后重新標定的渠道，不要貪圖便宜或迷信洋貨而忽略了售后服務問屬。溫漂在上1節已經提到。選擇濕度傳感器要考慮應用場合的溫度變化范圍，看所選傳感器在指定溫度下能否正常工作，溫漂是否超出設計指標。要提醒使用者注意的是：電容式濕度傳感器的溫度系數α是個變量，它隨使用溫度、濕度范圍而異。這是因為水和高分子聚合物的介電系數隨溫度的改變是不同步的，而溫度系數α又主要取決于水和感濕材料的介電系數，所以電容式濕敏元件的溫度系數并非常數。電容式濕度傳感器在常溫、中濕段的溫度系數最小，5-25℃時，中低濕段的溫漂可忽略不計。但在高溫高濕區或負溫高濕區使用時，就一定要考慮溫漂的影響，進行必要的補償或修正。領域 部門 溫度(℃) 濕度(%RH)紡織 紡紗廠 23 60織布廠 18 85醫藥 制藥廠 10～ 30 50～60手術室 23～ 26 50～60輕工 印刷廠 23～ 27 49～51卷煙廠 21～ 24 55～65火柴廠 18～22 50電子 半導體 22 30～45計算機房 20～30 40～70通 訊 電纜充氣 -10～30 0～20食 品 啤酒發酵 4～8 50～70農業 良種培育 15～40 40～75人工大棚 5～40 40～100倉儲 水果冷凍 -3～5 80～90地下菜窖 -3～ -1 70～ 80文物保管 16～18 50～55注：在不同領域的使用范圍(%RH/℃)
濕度傳感器與傳統測濕方法的關系
早在18世紀人類就發明了干濕球和毛發濕度計，而電子式濕度傳感器是近幾十年．特別是近20年才迅速發展起來的。新舊事物的交替與人們的觀念轉變很有關系。由于干濕球、毛發濕度計的價格仍明顯低于濕度傳感器，造成一部分人對電子濕度傳感器價格的不認可。正好像用慣了掃帚的人改用吸塵器時，總覺得花幾百元錢買一臺吸塵器有些不上算，不如花幾元錢買把掃帚那樣心理容易平衡。由于傳統測濕方法在人們的腦海中印象太深了，一些人形成了只有干濕球濕度計才是準確的固有概念。有些用戶拿干濕球濕度計來對比剛購得的濕度傳感器，如發現示值不同，馬上認為濕度傳感器不準。須知干濕球的準確度只有5%一7%RH，不但低于電子濕度傳感器，而且還取決于干球、濕球兩支溫度計本身的精度；濕度計必須處于通風狀態：只有紗布水套、水質、風速都滿足一定要求時，才能達到規定的準確度。濕度傳感器生產廠在產品出廠前都要采用標準濕度發生器來逐支標定，最常用分流式標準濕度發生器來進行標定。所以希望用戶在需要校準時也采用相同的方法，避免用準確度低的器具去校準或比對精度高的傳感器。
濕度傳感器注意事項
語音
濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩定性，應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為正確反映欲測空間的濕度，還應避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度．或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應技要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。傳感器需要進行遠距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。由于濕敏元件都存在一定的分散性，無論進口或國產的傳感器都需逐支調試標定。大多數在更換濕敏元件后需要重新調試標定，對于測量精度比較高的濕度傳感器尤其重要。濕度傳感器現在正在被廣泛應用，濕度傳感器能夠很好的監控環境中濕度，在食品保護，環境檢測等方面有著重要的應用，我們在使用濕度傳感器的時候應該充分了解濕度傳感器的結構已經在使用過程中的一些注意事項。濕度傳感器的形式不是很多，但是不管是什么樣的濕度傳感器在使用過程中還是要注意以上幾個細節問題，不僅僅是濕度傳感器所有的傳感器在使用過程中都有它的注意事項，我們在使用的時候應該首先閱讀使用說明書已經和廠家咨詢相關的問題，才能更好的使用。
濕度傳感器發展趨勢
語音
介紹濕敏元件的特性，重點闡述集成濕度傳感器、單片智能化濕度/溫度傳感器的性能特點及產品分類，最后給出集成濕度傳感器典型產品的技術指標。在工農業生產、氣象、環保、國防、科研、航天等部門，經常需要對環境濕度進行測量及控制。但在常規的環境參數中，濕度是最難準確測量的一個參數。用干濕球濕度計或毛發濕度計來測量濕度的方法，早已無法滿足現代科技發展的需要。這是因為測量濕度要比測量溫度復雜的多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其他因素（大氣壓強、溫度）的影響。此外，濕度的標準也是一個難題。國外生產的濕度標定設備價格十分昂貴。近年來，國內外在濕度傳感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展，為開發新一代濕度/溫度測控系統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。
濕度傳感器特性
語音
濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要電阻式、電容式兩大類。
濕度傳感器濕敏電阻
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生變化，利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的種類很多，例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優點是靈敏度高，主要缺點是線性度和產品的互換性差。
濕度傳感器濕敏電容
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、酷酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏電容的主要優點是靈敏度高、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生產的SH1100型濕敏電容為例，其測量范圍是（1%～99%）RH，在55%RH時的電容量為180pF（典型值）。當相對濕度從0變化到100%時，電容量的變化范圍是163pF～202pF。溫度系數為0.04pF/℃，濕度滯后量為±1.5%，響應時間為5s。除電阻式、電容式濕敏元件之外，還有電解質離子型濕敏元件、重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率）、光強型濕敏元件、聲表面波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。
濕度傳感器特點
語音
目前，國外生產集成濕度傳感器的主要廠家及典型產品分別為Honeywell公司（HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型），Humirel公司（HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型），Sensiron公司（SHT11、SHT15型）。這些產品可分成以下三種類型：線性電壓輸出式集成濕度傳感器典型產品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特點是采用恒壓供電，內置放大電路，能輸出與相對濕度呈比例關系的伏特級電壓信號，響應速度快，重復性好，抗污染能力強。線性頻率輸出集成濕度傳感器典型產品為HF3223型。它采用模塊式結構，屬于頻率輸出式集成濕度傳感器，在55%RH時的輸出頻率為8750Hz（型值），當相對濕度從10%變化到95%時，輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。這種傳感器具有線性度好、抗干擾能力強、便于配數字電路或單片機、價格低等優點。頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器典型產品為HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外，還增加了溫度信號輸出端，利用負溫度系數（NTC）熱敏電阻作為溫度傳感器。當環境溫度變化時，其電阻值也相應改變并且從NTC端引出，配上二次儀表即可測量出溫度值。單片智能化濕度/溫度傳感器2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化濕度/溫度傳感器，其外形尺寸僅為7.6（mm）×5(mm)×2.5（mm），體積與火柴頭相近。出廠前，每只傳感器都在溫度室中做過精密標準，標準系數被編成相應的程序存入校準存儲器中，在測量過程中可對相對濕度進行自動校準。它們不僅能準確測量相對溫度，還能測量溫度和露點。測量相對溫度的范圍是0～100%，分辨力達0.03%RH，最高精度為±2%RH。測量溫度的范圍是-40℃～+123.8℃，分辨力為0.01℃。測量露點的精度
談談濕度傳感器的工作原理
．傳感器[引用日期2012-12-21]
2.
濕度傳感器封裝的研究進展
．中國知網[引用日期2015-02-24]
3.
濕度傳感器性能判斷方法
4.
濕度傳感器在選用方面的知識
．傳感器交易網[引用日期2012-11-16]
5.
如何選用濕度傳感器
．傳感器交易網[引用日期2012-11-08]
電容式濕度傳感器，是濕度傳感器中常用的一種儀器，它是以高分子濕度濕敏電容器為基本感濕元件，利用單片機對測量結果進行分析處理、顯示和遠距離傳輸，測量準確度達±2.5%。下面我們來看看電容式濕度傳感器的工作原理：
工作原理
電容式濕度傳感器，主要由濕敏電容和轉換電路兩部分組成。它由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極幾部分組成。兩個下電極與濕敏材料，上電極構成的兩個電容成串聯連接。
濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數隨著環境的相對濕度變化而變化。當環境濕度發生變化時，濕敏元件的電容量隨之發生改變，即當相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在48～56pf間)。傳感器的轉換電路把濕敏電容變化量轉換成電壓量變化，對應于相對濕度0～100%RH的變化，傳感器的輸出呈0～1v的線性變化。
有關電容式濕度傳感器的小知識，這里說一說電容式濕度傳感器的工作原理，這種傳感器的結構組成，以及傳感器的轉換電路的工作特點，供大家學習參考。
電容式濕度傳感器的工作原理
電容式濕度傳感器是一種可以感受氣體中水蒸氣含量，并將其轉換為可用輸出信號的傳感器。
電容式濕度傳感器，主要由濕敏電容和轉換電路兩部分組成，由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極幾部分組成。
在電容式濕度傳感器中，兩個下電極與濕敏材料，上電極構成的兩個電容成串聯連接。
濕敏材料是一種高分子聚合物，其介電常數隨環境的相對濕度變化而變化。
當環境濕度發生變化時，濕敏元件的電容量隨之發生改變，即當相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在48～56pf間)。
傳感器的轉換電路會把濕敏電容變化量轉換成電壓量變化，對應于相對濕度0～100%RH的變化，傳感器的輸出呈0～1v的線性變化。
濕度傳感器的特性
濕敏元件是一種簡單的濕度傳感器，其濕敏元件主要有電阻式、電容式兩種。
1、濕敏電阻
濕敏電阻的特點：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生變化，利用這一特性可以測量濕度。
優點：靈敏度高。
缺點：線性度和產品的互換性差。
2、濕敏電容
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的。
當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。
優點：靈敏度高、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現小型化和集成化。
缺點：精度比濕敏電阻略低。
以上就是電容式濕度傳感器的工作原理，希望對大家有所幫助。
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