凝露傳感器的工作原理如何
2017-09-30
來源:濕度傳感器
首先要明白什么是露點(diǎn)溫度:
隨環(huán)境溫度降低,水的飽和蒸汽壓es逐漸下降,其e與同溫度下es的差值就越小。當(dāng)下降到某一溫度時(shí),e=es相等,空氣中的水蒸氣將向液相轉(zhuǎn)化而凝結(jié)為露珠,其相對(duì)濕度為100[[%]]RH,這一特定的溫度被稱為空氣的露點(diǎn)溫度。
凝露傳感器的工作原理如下:
1、將含有強(qiáng)極性基的高分子電解質(zhì)及其鹽類高分子材料制成感濕電阻膜。
2、利用高分子電解質(zhì)在不同濕度下電離產(chǎn)生的導(dǎo)電離子數(shù)量不等使阻值變化,測(cè)定環(huán)境中的濕度。
3、在低濕吸附下,由于沒有荷電離子產(chǎn)生,電阻值很高。
4、當(dāng)相對(duì)濕度增加時(shí),凝聚化的吸附水就成為導(dǎo)電通道,高分子電解質(zhì)的成對(duì)離子起載流子作用,吸附水自身離解的質(zhì)子(H+)及水和氫離子(H3O+)也起載流子作用,使傳感器的電阻急劇下降。
凝露傳感器與傳統(tǒng)冷鏡式露點(diǎn)傳感器的比較
凝露傳感器芯片是一種新型的凝露傳感器,測(cè)量原理是電學(xué)原理,即“凝露”前后芯片上薄膜交指電容器介質(zhì)的有效介電常數(shù)明顯不同,電容量差別很大。由于這種芯片很小、很薄,可以使用半導(dǎo)體致冷器為冷源,因此體積很小,而且溫度控制靈敏、測(cè)量周期短,用它可以制造出便攜式、高精度、在線式的露點(diǎn)測(cè)量?jī)x表。
相比之下,傳統(tǒng)的冷鏡式凝露傳感器根據(jù)的是光學(xué)原理,在“凝露”后,鏡面對(duì)光的反射能力明顯減弱。由于它存在光路系統(tǒng),因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且一般使用液氮或干冰作為冷源,因此,需要有相應(yīng)的蒸發(fā)器,不僅體積較大,操作復(fù)雜,而且溫度很難精確控制。
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