選擇濕度傳感器注意測量范圍測量精度時(shí)漂和溫漂等
前言
人類(lèi)的生存和社會(huì )活動(dòng)與濕度密切相關(guān)。隨著(zhù)現代化的實(shí)現，很難找出一個(gè)與濕度無(wú)關(guān)的領(lǐng)域來(lái)。由于應用領(lǐng)域不同，對濕度傳感器的技術(shù)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(shù)指標有很大差異，因而價(jià)格也相差甚遠。對使用者來(lái)說(shuō)，選擇濕度傳感器時(shí)，首先要搞清楚需要什么樣的傳感器；自己的財力允許選購什么檔次的產(chǎn)品，權衡好“需要與可能”的關(guān)系，不致于盲目行事。我們從與用戶(hù)的來(lái)往中，覺(jué)得有以下幾個(gè)問(wèn)題值得注意。
1．選擇測量范圍
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(mén)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(shí)代，傳感器技術(shù)與計算機技術(shù)、自動(dòng)控制拄術(shù)緊密結合著(zhù)。測量的目的在于控制，測量范圍與控制范圍合稱(chēng)使用范圍。當然，對不需要搞測控系統的應用者來(lái)說(shuō)，直接選擇通用型濕度儀就可以了。下面列舉一些應用領(lǐng)域對濕度傳感器使用溫度、濕度的不同要求，供使用者參考(見(jiàn)表1)。用戶(hù)根據需要向傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)提出測量范圍，生產(chǎn)廠(chǎng)優(yōu)先保證用戶(hù)在使用范圍內傳感器的性能穩定一致，求得合理的性能價(jià)格比，對雙方來(lái)講是一件相得益彰的事情。
2、選擇測量精度
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(gè)百分點(diǎn)．對傳感器來(lái)說(shuō)就是上一個(gè)臺階，甚至是上一個(gè)檔次。因為要達到不同的精度，其制造成本相差很大，售價(jià)也相差甚遠。例如進(jìn)口的1只廉價(jià)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(chǎn)廠(chǎng)商往往是分段給出其濕度傳感器的精度的。如中、低溫段(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(zhù)指定空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5％RH的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫，則提出過(guò)高的測濕精度是不合適的。因為濕度隨著(zhù)溫度的變化也漂忽不定的話(huà)，奢談測濕精度將失去實(shí)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(méi)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(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)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(fā)生器也難以做到，更何況傳感器自身了。國家標準物質(zhì)研究中心濕度室的文章認為：“相對濕度測量?jì)x表，即使在20—25℃下，要達到2％RH的準確度仍是很困難的�！�
3、考慮時(shí)漂和溫漂
幾乎所有的傳感器都存在時(shí)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(chǎn)廠(chǎng)商會(huì )標明1次標定的有效使用時(shí)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(shí)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(wù)問(wèn)屬。
溫漂在上1節已經(jīng)提到。選擇濕度傳感器要考慮應用場(chǎng)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(gè)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(shí)，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(shí)，就一定要考慮溫漂的影響，進(jìn)行必要的補償或訂正。 領(lǐng)域 部門(mén) 溫度(℃) 溫度(%RH)
紡織 紡紗廠(chǎng) 23 60
織布廠(chǎng) 18 85
醫藥 制藥廠(chǎng) 10～ 30 50～60
手術(shù)室 23～ 26 50～60
輕工 印刷廠(chǎng) 23～ 27 49～51
卷煙廠(chǎng) 21～ 24 55～65
火柴廠(chǎng) 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(fā)酵 4～8 50～70
農業(yè) 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(lǐng)域的使用范圍(%RH/℃) 
4．與傳統測濕方法的關(guān)系
早在18世紀人類(lèi)就發(fā)明了干濕球和毛發(fā)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(fā)展起來(lái)的。新舊事物的交替與人們的觀(guān)念轉變很有關(guān)系。由于干濕球、毛發(fā)濕度計的價(jià)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(jià)格的不認可。正好像用慣了掃帚的人改用吸塵器時(shí)，總覺(jué)得花幾百元錢(qián)買(mǎi)一臺吸塵器有些不上算，不如花幾元錢(qián)買(mǎi)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(hù)拿干濕球濕度計來(lái)對比剛購得的濕度傳感器，如發(fā)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(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)、風(fēng)速都滿(mǎn)足一定要求時(shí)，才能達到規定的準確度。濕度傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)在產(chǎn)品出廠(chǎng)前都要采用標準濕度發(fā)生器來(lái)逐支標定，最常用分流式標準濕度發(fā)生器來(lái)進(jìn)行標定。所以希望用戶(hù)在需要校準時(shí)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。
5、其它注意事項
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(huán)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(gè)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(wú)法工作。使用時(shí)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(jìn)行遠距離信號傳輸時(shí)，要注意信號的衰減問(wèn)題。當傳輸距離超過(guò)200m以上時(shí)，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(wú)論進(jìn)口或國產(chǎn)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。