作者：进口仪器仪表

1湿敏元件的特性 
　　湿敏元件是最容易的湿度传感器。湿敏元件重要电阻式、电容式两大类。
　　1.1湿敏电阻
　　湿敏电阻的特点是在基片上掩盖一层用感湿资料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都出现变化，应用这一特性便可测量湿度。湿敏电阻的品种很多，例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的长处是灵敏度高，重要缺陷是线性度和产物的互换性差。
　　1.2湿敏电容
　　湿敏电容普通是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子资料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度出现改动时，湿敏 电容的介电常数出现变化，使其电容量也出现变化，其电容变化量与绝对湿度成反比。湿敏电容的重要长处是灵敏度高、产物互换性好、呼应速率快、湿度的滞后量小、便于制造、轻易完成小型化和集成化，其精度普通比湿敏电阻要低少许。国外消费湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司消费的SH1100型湿敏电容为例，其测量领域是(1%～99%)RH，在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。当绝对湿度从0变化到100%时，电容量的变化领域是163pF～202pF。温度系数为0.04pF/℃，湿度滞后量为±1.5%，呼应时刻为5s。
　　除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、分量型湿敏元件(应用感湿膜分量的变化来改动振荡频率)、光强型湿敏元件、声外表波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗净化性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要临时表露在待测环境中，很轻易被净化而影响其测量精度及临时稳固性。
　　2集成湿度传感器的功能特点及产物分类
　　目前，国外消费集成湿度传感器的重要厂家及典型产物辨别为Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型)，Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型)，Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。这些产物可分红以下三品种型：
　　2.1线性电压输入式集成湿度传感器
　　典型产物有HIH3605/3610、HM1500/1520。其重要特点是采用恒压供电，内置缩小电路，能输入与绝对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，呼应速率快，反复性好，抗净化才能强。
　　2.2线性频率输入集成湿度传感器
　　典型产物为HF3223型。它采用模块式构造，属于频率输入式集成湿度传感器，在55%RH时的输入频率为8750Hz(型值)，当上对湿度从10%变化到95%时，输入频率就从9560Hz减小到8030Hz。
　　这种传感用具有线性度好、抗搅扰才能强、便于配数字电路或单片机、价钱高等长处。
　　2.3频率/温度输入式集成湿度传感器
　　典型产物为HTF3223型。它除具有HF3223的功效以外，还增长了温度信号输入端，应用负温度系数(NTC)热敏电阻做为温度传感器。当环境温度变化时，其电阻值也对应改动而且从NTC端引出，配上二次仪表便可测量出温度值。
　　3单片智能化温度/光纤温度传感器
　　2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化温度/温度传感器，其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm)，体积与火柴头相近。出厂前，每只传感器都在温度室中做过精细规范，规范系数被编成对应的程序存入校准存储器中，在测量进程中可对绝对湿度实行主动校准。它们不只能精确测量绝对温度，还能测量温度和露点。测量绝对温度的领域是0～100%，分辨力达0.03%RH，最高精度为±2%RH。测量温度的领域是-40℃～+123.8℃，分辨力为0.01℃。测量露点的精度<±1℃。在测量湿度、温度时A/D转换器的位数辨别可达12位、14位。应用降低分辨力的办法能够进步测量速率，减小芯片的功耗。SHT11/15的产物互换性好，呼应速率快，抗搅扰才能强，不需求内部元件，适配各类单片机，可普遍用于医疗设备及温度/湿度调理零碎中。
　　芯片外部包括绝对湿度传感器、温度传感器、缩小器、14位A/D转换器、校准存储器(E2PROM)、易失存储器(RAM)是、状态存放器、循环冗余校验码(CRC)存放器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测量原理是首先应用两只传感器辨别发生绝对湿度、温度的信号，接着经历缩小，辨别送至A/D转换器实行模/数转换、校准和纠错，最终经过二线串行接口将绝对湿度及温度的数据送至μC。鉴于SHT11/15输入的绝对湿度读数值与被测绝对湿度呈非线性关系，为取得绝对湿度的精确数据，必需应用μC对读数值实行非线性补偿。此外当环境温度TA≠+25℃时，还需求对绝对湿度传感器实行温度补偿。
　　芯片外部有一个加热器。将形态存放器的第2地位“1”时该加热器接通电源，可使传感器的温度大约降低5℃，电源电流亦增长8mA(采用+5V电源)。运用加热器可完成以下三种功效：①经过比拟加热前后测出的绝对湿度值及温度值，可确定传感器能否正常任务;②在湿润环境下运用加热器，可防止传感器凝露;③测量露点时也需求运用加热器。
　　露点也是湿度测量中的一个紧要参数，它表示在水汽冷却进程中最后出现结露的温度。为了计算露点，Sensirion公司还向玩家提供一个测量露点的程序“SHTxdp.bsx”。应用该程序能够控制外部加热器的通、断，再按照所测得的温度值及绝对湿度值计算出露点。在命令呼应界面上运转此程序时，计算机屏幕上就显示提醒符“>”。玩家首先从键盘上输出字母“S”，接着输出对应的数字，便可取得下述后果：
　　输出数字“1”时，测量并显示出摄氏温度dgC=xx.x;输出数字“2”时，测量并显示出绝对湿度%RH=xx.x;输出数字“3”时，开启加热器，使传感器温度降低5℃;输出数字“4”时，封闭加热器，使传感器降温;输出数字“5”时，显示露点温度dpC=xx.x。