湿度传感器产品性能判断

农　机　使　用　与　维　修　２００８年第５期　

湿度传感器产品，Ｉ生能判断　

黑龙江农垦农业职业技术学院姜卫东马玉春　随着时代的发展，科研、农业、暖通、纺织、机房、　航空航天、电力等部门，越来越需要采用湿度传感　器，对产品质量的要求越来越高，对环境温、湿度的　控制以及对工业材料水分值的监测与分析，都已成　为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿　度测量属于２ｏ世纪９ｏ年代兴起的行业。如何使用　好湿度传感器，如何判断湿度传感器的性能，仍是一　件较为复杂的技术问题。就此对如何判定湿度传感　器产品性能做一介绍。　１　湿度传感器的分类及感湿特点　湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的　基本形式都是在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空　气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质　常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。　湿度传感器具有如下特点：　１．１精度和长期稳定性　湿度传感器的精度应达到±２％～±５％Ｒｔｔ，达　不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器　要达到±２％～±３％ＲＨ的精度是比较困难的，通常　产品资料中给出的特性是在常温（２０ｏｃ±１０￣Ｃ）和洁　净的气体中测量的。在实际使用中，由于尘土、油污　及有害气体的影响，使用时间一长会产生老化，精度　下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性　去判断，一般说来，长期稳定性和使用寿命是影响湿　度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在１％ＲＨ　水平的产品很少，一般都在±２％左右，甚至更高。　１．２湿度传感器的温度系数　湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分　敏感，其温度系数一般在０．２％一０．８％ＲＨ／℃范围　内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度　系数又有差别。温漂为非线性，这需要在电路上加　温度补偿。采用单片机软件补偿或无温度补偿的湿　度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感　器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线　性的温漂往往补偿不出较好的效果，只有采用硬件　温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传　感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件　难以在４０℃以上正常工作。　１．３湿度传感器的供电　金属氧化物陶瓷、高分子聚合物和氯化锂等湿　敏材料施加直流电压时，会导致性能变化，甚至失　效，所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流　成分的交流电压。必须是交流电供电。　１．４互换性　目前，湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，　同一型号的传感器不能互换，严重影响了使用效果，　给维修、调试增加了困难，有些厂家在这方面作出了　种种努力，取得了较好效果（但互换性仍很差）。　１．５湿度校正　校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往　往用一根标准温度计作标准即可，而湿度的标定标　准较难实现，干湿球温度计和一些常见的指针式湿　度计是不能用来作标定的，精度无法保证，因其要求　环境条件非常严格，一般情况下（最好在湿度环境适　合的条件下），在缺乏完善的检定设备时，通常用简　单的饱和盐溶液检定法，并测量其温度。　２对湿度传感器性能作初步判断的几种方法　在湿度传感器实际标定困难的情况下，可以通　过一些简便的方法进行湿度传感器性能判断与检　查。　（１）一致性判定。同一类型、同一厂家的湿度传　感器产品最好一次购买两支以上，越多越说明问题。　放在一起通电，比较检测输出值，在相对稳定的条件　下，观察测试的一致性。若进一步检测，可在２４ｈ内　间隔一段时间记录，一天内一般都有高、中、低３种　湿度和温度情况，可以较全面地观察产品的一致性　和稳定性，包括温度补偿特性。　（２）用嘴呵气或利用其它加湿手段对传感器加　湿，观察其灵敏度、重复性、升湿脱湿性能、以分辨　率、产品的最高量程等。　（３）对产品作开盒和关盒两种情况的测试。比　较是否一致，观察其热效应情况。　（４）对产品在高温状态和低温状态（根据说明书　标准）进行测试，应恢复到正常状态下检测，并和实　验前的记录作比较，考查产品的温度适应性，并观察　产品的一致性情况。　产品的性能最终要依据质检部门正规完备的检　测手段。利用饱和盐溶液作标定，也可使用名牌产　品作比对检测，产品还应进行长期使用过程中的长　期标定，才能较全面地判断湿度传感器的质量。　３对市场上湿度传感器产品的几点分析　国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产　品，电容式湿敏元件较为多见，感湿材料种类主要为　高分子聚合物，氯化锂和金属氧化物。　电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积　小、线性度好、较稳定，国外有些产品还具备高温工　作性能。但是达到上述性能的产品多为国外名牌，　价格都较昂贵。市场上出售的一些电容式湿敏元件　低价产品，往往达不到上述水平，

线性度、一致性和　维普资讯 http://www.cqvip.com ２Ｏ０８年第５期　农　机　使　用　与　维　修　８５　

加强对享受补贴　

大型拖拉机、联合收割机的管理　

哈尔滨市松北区对青镇政府农业服务中心苏劲松盛洪伟　随着购置以奖代补政策的实施，大型拖拉机、联　合收割机的拥有量迅速增长，为了对享受补贴大型　拖拉机、联合收割机进行有效管理，确保补贴机具三　年内不转卖，真正为本地区的农业生产服务，各级农　机管理部门充分利用广播、电视、报刊、宣传车等一　切可利用的宣传工具，向广大农民、购车户及社会各　方面进行广泛、深入的宣传《农业机械化促进法》《农　业机械购置补贴专项资金使用管理办法》等农机法　律、法规。提高广大农民对实施补贴政策的认识，同　时使广大农民增加责任感，有利于对购机户的监督，　增强购机户的法制观念，强化服务农业生产的意识，　真正履行好购机承诺。一是区农机管理部门对购买　补贴机具的农户在申请报告批准后，先进行技术培　训，经考试合格核发驾驶证，然后再购机。购机后必　须办理机具行驶证，在申请手续和证件齐全的条件　下，才可领取政府的购机补贴。二是监理部门加强　对驾驶员和补贴机具的年度检审验工作。针对大型　拖拉机、联合收割机的特殊性，农机监理部门下乡现　场办公，根据有关技术标准制定好规范化的检验项　目程序，督促机手对机车进行检查，开展职业道德、　安全知识、交通法规和农机法规教育，增强机手安全　生产意识，同时进一步宣传补贴机具的相关政策，强　化购机户对购机承诺的履行意识，树立为农业和农　民服务的思想。三是农机管理部门为基层农机服务　组织提供信息服务，规范作业行为，组织开展跨区作　业，增强其服务功能，拓宽作业领域，推广示范农机　化新技术、新机具，增强农机技术人员，特别是乡级　农机服务组织通过建立科技示范场，实施各种农机　化新技术的推广示范工作。利用现场会、培训会等　形式，对新买车的农机手及广大农民进行技术培训，　并利用典型示范推动农机化新技术、新机具在当地　的普及和推广，村级农机作业队直接服务于农业生　产。　建立完善的农机化技术服务体系，仍然是各级　农机管理部门的一项主要工作，也是现阶段发展农　业生产、建设现代农业的迫切需要。首先农机科技　服务体系的建设，要以合作经济为主体，建立多成　份、多形式、多层次、社会化、规范化的技术服务体　系，做到服务及时，运转灵活，扩大覆盖面，以适应现　代农业的需要。二是农机科技服务体系要与产前、　产中、产后各环节配套。对新出现的服务组织要加　强业务和技术培训，提高他们的技术和管理水平，使　其向社会化服务方向发展。三要鼓励发展农机大　户，提高其经济效益，重点抓好信息引导，培育壮大　农机作业市场，扩大服务范围，由单一环节的作业扩　展到各环节作业服务，提高农机利用率的科技含量。　四是增加对农机科技服务建设项目的投入。本着服　务农业、服务机手的原则，为购机户提供无偿服务，　通过服务促进管理。五是建立起完善的农机化信息　服务网络，及时准确的为机手提供技术、维修跨区作　业信息服务。确保购机补贴车不外卖，用于当地农　业生产中，维护机主的合法权益，吸引购机户自觉加　入跨区作业队伍。六是对形成一定规模的服务组　织，帮助其建立健全各项规章制度，提高管理水平，　使之尽快适应现代农业的需要。　（ｏ２）　

％　每　ｓ辱　ｓ每　ｓ寻ｓ年　车　重复性都不甚理想，３０％ＲＨ以下、８０％ＲＨ以上感湿　段变形严重。有些产品采用单片机补偿修正，使湿　度出现”阶跃”性的跳跃，使精度降低，出现一致性　差、线性差的缺点。无论是高挡次或低挡次的电容　式湿敏元件，长期稳定性都不理想，多数长期使用漂　移严重，湿敏电容容值变化为ＰＦ级，１％ＲＨ的变化　不足０．５ＰＦ，容值的漂移改变往往引起几十ＲＨ％的　误差，大多数电容式湿敏元件不具备４０℃以上温度　下工作的性能，往往失效和损坏。　电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺，往往对　环境的洁净度要求较高，有的产品还存在光照失效、　静电失效等现象。金属氧化化物为陶瓷湿敏电阻，　具有湿敏电容相同的优点，但在尘埃环境下，陶瓷细　孔被封堵，元件就会失效。往往采用通电除尘的方　法来处理，但效果不够理想，且在易燃易爆环境下不　能使用。氧化铝感湿材料无法克服其表面结构”天　然老化”的弱点，阻抗不稳定。金属氧化物陶瓷湿敏　电阻也同样存在长期稳定性差的弱点。　氯化锂湿敏电阻最突出的优点是长期稳定性极　强，因此通过严格的工艺制作，制成的仪表和传感器　产品可以达到较高的精度。稳定性强是产品具备良　好的线性度、精密度及一致性，是长期使用寿命的可　靠保证。　氯化锂湿敏元件的长期稳定性，其它感湿材料　尚无法取代。　总之，人们使用湿度传感器的时间越长，认识就　会越深入和全面。同时，也对产品提出新的要求，这　给产品带来了新的机遇，推动这项技术不断向新的　高度发展。我们相信，湿度传感器产品会在应用领　域发挥越来越重要的作用。　（０２）

　维普资讯 http://www.cqvip.com