陶瓷电阻式湿度传感器

结构:结构如图3-8所示,主要采用了TiO₂系陶瓷材料,在其两面有氧化钉(RuO₂)电极和引线,并安装有加热清洗装置和防护圈。

工作原理:陶瓷型湿度传感器主要通过陶瓷湿敏组件感受环境的湿度变化,电阻值也相应发生变化的原理来工作。它因受到污染后性能会发生变化,所以在陶瓷介质上加装有加热清洗装置,根据检测情况加热装置对湿敏元件进行加热清洗。对于湿敏陶瓷在500℃以上进行几秒钟的加热,从而清除陶瓷的污染,使其重现原来的性能。

特性:金属氧化物半导体陶瓷湿敏传感器性能稳定,检测范围可达1%~100%,温度1~150℃,响应时间在10s以下,具有自加热清除、使用范围宽、表面状态稳定、固有阻值适中、制作工艺简单、生产成本低等优点。其特性曲线如图3-9所示。

应用:陶瓷湿敏电阻随温度的变化而变化,具有负温度系数。为了消除温度影响,应用时电阻式湿敏组件需要温度补偿,一般采用与同样温度系数的热敏电阻R_T串联,取出分压就可达到温度补偿的目的。

图3-10为测量电路的原理图,其中R_T为补偿热敏电阻,R_H为检测用湿敏传感器。为了使检测湿度的灵敏度最大,应使R_T = R_H,此时信号电压经跟随器、整流、滤波,再与比较器A1的参考电压U₁进行比较后输出控制信号,以便控制某一湿度。