簡介
濕敏電容的主要優點是靈敏度高、產品互換性好、回響速度快、濕度的滯後量小、便於製造、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,其測量範圍是(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,電容量的變化範圍是163pF~202pF。溫度係數為0.04pF/℃,濕度滯後量為±1.5%,回響時間為5s。
詳解
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盪頻率)、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。
測量方法
測濕原理
電容式濕度感測器在測量過程中,就相當於一個微小電容,對於電容的測量,主要是測量其電容值C。濕度感測器並不是一個純電容,它的等效形式見下圖虛線部分所示,相當於一個電容和一個電阻的並聯 。
具體測量電路
下圖是電容式濕度感測器複數電壓法測量的具體測量電路,包括三個部分:微分電路、反相電路和積分電路 。
正弦波發生器產生的正弦信號Vin經過微分電路後,信號變成Vout,然後將Vout的輸出分成兩路,一路直接經電子開關1K直接進入積分電路,另一路先經過反相電路,使Vout的輸出為Vout,經過電子開關2K後,也同樣進入積分電路。電子開關1K、2K的作用是將Vout信號進行整流,然後經過積分電路進行測量 。
利用上述方法測量濕敏電容的值,測量範圍在30pF~100pF之間,測量的相對誤差可達±0.2% 。