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湿敏传感器工作原理
湿敏传感器是一种用于检测环境湿度的传感器。
其工作原理基于湿度对特定材料的电学性质的影响。
湿敏传感器一般由两个电极、一个或多个感湿材料以及一个外壳组成。
感湿材料通常是一种亲水性高的聚合物，如改性聚醚硅橡胶。
当环境中的湿度变化时，感湿材料会吸湿或释湿，导致其电阻值发生变化。
具体来说，湿敏传感器的两个电极与感湿材料在电的连接上并行排列。
当环境湿度低时，感湿材料中的水分含量较低，电阻较大。
而当环境湿度增加时，感湿材料中的水分含量增加，导致材料的电导率增加，电阻减小。
通过测量电阻的变化，就可以反映出环境湿度的变化。
一般来说，湿敏传感器的电阻与湿度之间存在着一定的线性关系。
因此，可以通过校准传感器并使用一定的算法来将电阻值转换成湿度值。
湿敏传感器可广泛应用于气候监测、室内湿度调节控制、农业、仓储、电子设备和医疗设备等领域。
湿敏传感器一、湿度的表示方法定义：湿度是指大气中所含的水蒸气量，常用绝对湿度和相对湿度表示。
1、绝对湿度绝对湿度表示单位体积空气里所含水蒸气的质量。
定义式为M v Vρ=式中，M v —待测空气的水蒸气的质量；V —待测空气的体积； ρ—待测空气的绝对湿度，单位为3/g m 或3/mg m 。
2、相对湿度相对湿度表示空气中所含水蒸气分压和相同温度下的饱和水蒸气分压的百分比，是一个无量纲的值，常用%RH 表示（RH 为相对湿度）。
即P v =()100%RH P w⨯相对湿度 式中，P v —空气温度为t C ︒时空气水蒸气分压；P w —空气温度为t C ︒时饱和水蒸气分压。
二、湿敏传感器特性参数湿敏传感器将湿度转换为与其成一定比例关系的电量输出，其特性参数主要有湿度量程、感湿特征量、灵敏度、湿度、温度系数、响应时间、湿滞回差等。
1、湿度量程在规定的精度内能够测量的最大范围，成为湿度量程。
由于各种湿敏传感器的敏感元件所使用的功能材料不同，以及所依据的物理效应或化学反应不同，导致不是所有的敏感元件都能在整个相对湿度范围内（0100%RH ）具有可用的湿度敏感特性。
某些湿度敏感元件就只能适用于某一段相对湿度范围，因此有时需要使用多片组合。
2、感湿特性感湿特性表示湿敏传感器的感湿特征量（电阻）随被测相对湿度变化的规律。
一般可从感湿特性曲线上确定湿敏传感器的灵敏度及最佳使用范围。
性能良好的市民传感器感湿特曲线，应当在整个相对湿度范围内连续变化，其斜率保持不变，3、灵敏度灵敏度是指湿敏传感器输出增量与输入增量之比，它反映被测湿度作单位变化时所引起感湿特征量的变化程度。
因此，它对应干事特征曲线的斜率。
但是，一般湿敏传感器的特性是非线性的，即在不同的被测湿度下，传感器的灵敏度是不同的。
4、湿度温度系数湿敏传感器的湿度温度系数是表示感湿特性曲线随环境温度变化而改变的特性参数。
在不同的环境温度下，湿敏传感器的感湿特性曲线是不同的，它直接给测量带来误差。
第9章 气、湿敏传感器• 气敏、湿敏传感器是利用物质的物理效应和化学效应对气体中的某些成分或水汽进行检测的器件。
• 检测气体的成分或水汽的湿度，用得最多的是半导体气敏传感器和半导体湿敏传感器。
9.1 气敏传感器9.1.1 半导体气敏元件的分类及必备条件• 利用半导体与某些气体接触时，其特性发生变化这一规律来检测气体的成分 或浓度的传感器。
• 按照其与气体的相互作用主要是局限于半导体外表，还是涉及到内部，分为： 外表控制型；体控制型。
按照半导体变化的物理特性:电阻式；非电阻式。
• 电阻式半导体气敏元件是利用半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度；• 非电阻式半导体气敏元件那么是根据气体的吸附和反响，使其某些关系特性发生变化，来对气体进行直接或间接的检测。
• 气敏元件至少都必须具备如下条件：① 对气体的敏感现象是可逆的；② 单位浓度的信号变化量大；③ 能检测出的下限浓度低；④ 响应重复特性良好；⑤ 选择性好，即对与被测气体共存的其它气体不敏感；⑥ 对周围环境(如温度、湿度)的依赖性小；⑦ 性能长期稳定，结构比拟简单。
9.1.2 外表控制型电阻式半导体气敏元件• 这种类型的气敏元件是利用半导体外表因吸附气体引起电阻阻值变化的元件，主要用于检测可燃性气体。
它具有气体检测灵敏度较高、响应速度快等优点。
气敏元件的材料 多数采用氧化锡和氧化锌等较难复原的氧化物。
为提高气体的选择性，一般都掺有少量的贵金属(如铂等)作催化剂。
1．结构通常主要由三局部组成：① 气体敏感元件；② 对敏感元件进行加热的加热器；③ 支持上述部件的封装局部。
以多孔质烧结体型气敏元件为例 烧结型2SnO 气敏元件是以多孔质陶瓷2SnO 为基材(粒度在1μm 以下)，添加不同物质，采用传统制陶方法，进行烧结。
烧结时埋入测量电极和加热丝，制成管芯，最后将电极和加热丝引线焊在管座上，并罩覆于二层不锈钢网中而制成元件。
这种元件主要用于检测复原性气体、可燃性气体和液体蒸气。
湿敏传感器实验序之所以选择湿敏电阻器来完成论文，是感觉，在这些传感器中，湿敏电阻与我的生活息息相关，我家住北方，到了冬天，背阴面的屋子里潮湿到屋顶滴水下来。
通过学习得知，温度降低，这是空气中相对湿度过大，超过饱和，凝结成水滴造成的。
随着科学研究、工业和家用电器等方面对测湿和湿度控制的需要各种新型的利用湿度传感器的测湿电路不断被研制出来。
希望通过本次学习，能够通过湿敏传感器做出自动除湿的装置。
资料：（在网上搜集如下数值表）传感器的定义与分类：1、传感器的定义：关于传感器国家标准GB7665-87对传感器下的定义是“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置能感受到被测量的信息并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
2、传感器的分类：（1）按工作机理分类：有结构型、物性型、复合型传感器。
（2）按被测量分类：有物理量、化学量、生物量传感器。
（3）按敏感材料分类：传感器分金属、半导体陶瓷、光导纤维、高分子材料等。
（4）按能量的关系分类：传感器分为有源和无源两类。
3、传感器的技术特点：（1）内容范围广且离散（2）知识密集程度高、边缘学科色彩极浓。
（3）技术复杂、工艺要求高。
（4）功能优、性能好。
（5）品种繁多、应用广泛。
（6）湿敏电阻：湿敏传感器是利用湿敏元件的电气特性如电阻值随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质或者通过蒸发、涂覆等工艺制各一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中水分子分解出的离子H的传导状态发生变化从而使元件的电阻值随湿度而变化。
（特）输出频率f与相对湿度RH值对应如下，参考下表，计算以上三中状态下空气相对湿度。
一、实验目的：了解湿敏传感器的原理及应用范围。
