濕度:濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。日常生活中最常用的表示濕度的物理量使空氣的相對濕度。用%RH表示。在物理量的導出上相對濕度與溫度有著密切的關(guān)系。一定體積的密閉氣體,其溫度越高相對濕度越低,溫度越低,其相對濕度越高。其中涉及到復(fù)雜的熱力工程學知識。 相對濕度:在計量法中規(guī)定,濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。日常生活中所指的適度為相對濕度,用RH%表示??傊礆怏w中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸汽壓)的百分比。
絕對濕度:指單位容積的空氣里實際所含的水汽量,一般以克為單位。溫度對絕對濕度有著直接影響,一般情況下,溫度越高,水蒸氣發(fā)得越多,絕對濕度就越大;相反,絕對濕度就小。
飽和濕度:在一定溫度下,單位容積,空氣中所能容納的水汽量的最大限度。如果超過這個限度,多余的水蒸氣就會凝結(jié),變成水滴,此時的空氣濕度變稱為飽和濕度??諝獾娘柡蜐穸炔皇枪潭ú蛔兊模S著溫度的變化而變化。溫度越高,單位容積空氣中能容納的水蒸氣就越多,飽和濕度就越大。
露點:指含有一定量水蒸氣(絕對濕度)的空氣,當溫度下降到一定程度時所含的水蒸氣就會達到飽和狀態(tài)(飽和濕度)并開始液化成水,這種現(xiàn)象叫做凝露。水蒸氣開始液化成水時的溫度叫做“露點溫度”簡稱“露點”。如果溫度繼續(xù)下降到露點以下,空氣中超飽和的水蒸氣就會在物體表面上凝結(jié)成水滴。此外,風與空氣中的溫濕度有密切關(guān)系,也是影響空氣溫濕度變化的重要因素之一。 常見的測量方法有:動態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法),露點法,干濕球法和形形色色的電子式傳感器法。
這里雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段,這些設(shè)備可以做得相當精密,卻因設(shè)備復(fù)雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標準計量之用,其測量精度可達±2%RH-±1.5%RH。靜態(tài)法中的飽和鹽法,是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。
但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。
露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結(jié)果,準確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光—電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標準濕度發(fā)生器配套使用。干濕球法,這是18世紀就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久,使用最普遍。
干濕球法是一種間接方法,它用干濕球方程換算出濕度值,而此方程是有條件的:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其準確度只有5~7%RH,明顯低于電子濕度傳感器。顯然干濕球也不屬于靜態(tài)法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。
型號:JX202383土壤溫度速測儀 | 型號:JX202386農(nóng)業(yè)自動氣象站 | 型號:JX202384多點土壤溫濕度記錄儀 |
1.技術(shù)參數(shù)
-全量程標定,兩線數(shù)字輸出;-濕度測量范圍:0~100%RH;-溫度測量范圍:-40~+123.8℃;-濕度測量精度: ±4.5%RH; -溫度測量精度: ±0.5℃;-響應(yīng)時間:8s(tau63%);-低功耗 80μW(12位測量,1次/s);-工作電壓2.4v~5.5v ;可完全浸沒
2.接線方式
-紅色線VCC-電源正極 (航空插頭管腳4)
-黃色線GND-電源負極 (航空插頭管腳1)-綠色線DATA—數(shù)據(jù) (航空插頭管腳2)
-藍色線SCK-時序 (航空插頭管腳3)
工作溫度范圍 使用溫度 | 0℃ ~+85℃ 120℃ |
檢測范圍 | 20 ~ 90%RH |
檢測精度 | ±5% RH |
工作電壓 | AC 1V ( 50 ~ 2 K Hz ) |
特征阻抗 & 范圍 | 30(21 ~ 45)KΩ(60%RH,25 ℃ ) |
響應(yīng)時間 | ≤ 12 s (20% ~ 90%) |
濕度飄移( / 年) | ±2% RH |
濕滯 | ≤ 1.5%RH |
法國Humirel 微型溫度和相對濕度傳感器 HTU21D
· 采用 DFN 封裝
· 溫度和濕度值數(shù)字輸出,I2C接口
· 全量程標定
· 無鉛材料,適合回流焊
· 低功耗產(chǎn)品
· 快的響應(yīng)時間和非常低的溫度系數(shù)
傳感器簡述
法國Humirel公司新一代HTU21D溫度和濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標準:它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳DFN 封裝, 底面3x3mm ,高度1.1mm。傳感器輸出經(jīng)過標定的數(shù)字信號,標準 I2C 格式。
HTU21D溫度和濕度傳感器為OEM應(yīng)用提供一個準確可靠的溫濕度測量數(shù)據(jù)。通過一個微控制器的接口和模塊連接達到溫度和濕度數(shù)字輸出。 HTU21D小體積低功耗的特點專為應(yīng)對設(shè)備空間狹小和成品敏感的應(yīng)用設(shè)計。
每一個傳感器都經(jīng)過校準和測試。在產(chǎn)品表面印有產(chǎn)品批號,同時在芯片內(nèi)存儲了電子識別碼-可以通過輸入命令讀出這些識別碼。此外,HTU21D 的分辨率可以通過輸入命令進行改變(8/12bit 乃至12/14bit 的RH/T),傳感器可以檢測到電池低電量狀態(tài),并且輸出校驗和,有助于提高通信的可靠性。由于對傳感器做了改良和微型化改進,因此它的性價比更高-并且最終所有設(shè)備都將得益于尖端的節(jié)能運行模式。
傳感器的特點
· 完整的互換性,在標準環(huán)境下無需校準
· 長期處于濕度飽和狀態(tài),可以迅速恢復(fù)
· 自動組裝工藝生產(chǎn),無鉛材料制成,適合回流焊
· 每個傳感器具有單獨標記,可追溯生產(chǎn)源頭應(yīng)用舉例
· 家庭應(yīng)用
· 醫(yī)療領(lǐng)域
· 打印機
· 加濕器
性能規(guī)格
儲藏溫度:-40 ~ +125 ℃
供電電壓(峰值):3.8 Vdc
濕度測量范圍:0 ~ 100 %RH
溫度測量范圍: -40 ~ +105 ℃
VDD to GND:-0.3 ~ 3.6 Vdc
數(shù)字 I/O 口引腳(DATA/SCK)to VDD:-0.3 ~ VDD+0.3 Vdc
每個引腳輸入電流:-10 ~ +10 mA
電氣特性和基本性能(在 T=25 ℃,Vdd=3.3V 下)
供電電壓:1.8 ~ 3.6 V
電流消耗:休眠模式:0.08 ~ 0.3 uA
測量中:300 ~ 500 uA
功 耗:休眠模式:0.25 ~ 1.1 uW
8 位模式:2.7 uW
通 訊:數(shù)字(兩線制接口)
儲藏環(huán)境:-40 ~ 125℃濕度性能(在 T=25 ℃,Vdd=3.3V 下 )
分辨率 :12 位:0.04 %RH
8 位:0.7 %RH
濕度測量范圍:0 ~ 100 %RH
濕度測量精度(10%—95%RH):典型值:±2 %RH
最大值:±3 ~ ±5 %RH
濕度磁滯:±1 %RH
測量時間:12 位:14 ~ 18 ms
11 位:7 ~ 9 ms
10 位:4 ~ 5 ms
8 位:2 ~ 3 ms
結(jié)露150小時后的恢復(fù)時間:10 s
長期漂移:0.5 %RH/yr
響應(yīng)時間:5 ~ 10 s
每個傳感器芯片都在極為精確的恒溫室中進行標定,以鏡面冷凝式露點儀為參照。通過標定得到的校準系數(shù)以程序形式儲存在芯片本身的OTP 內(nèi)存中。通過兩線制的串行接口與內(nèi)部的電壓調(diào)整,使系統(tǒng)集成變得快速而簡單。微小體積、極低功耗等優(yōu)點使其成為各類應(yīng)用中的。產(chǎn)品提供表面貼片LCC 或4 針單排引腳封裝。并可根據(jù)用戶的不同需求,提供特殊封裝形式。1型號...... 精度[%RH]... 精度[℃]..... 條件封裝SHT10..... ±4.5 .......... ±0.5℃...... 在25℃ SMD(LCC)SHT11..... ±3.0........... ±0.4℃.......在25℃ SMD(LCC)SHT15......±2.0 ...........±0.3℃...... 在5~40℃ SMD(LCC)SHT71..... ±3.0.......... ±0.4℃...... 在25℃ 4-PIN 單排直插SHT75......±1.8........... ±0.3℃...... 在5~40℃ 4-PIN 單排直插主要應(yīng)用
測試及檢測設(shè)備_ 數(shù)據(jù)記錄儀_ 自動控制_ 家電產(chǎn)品_ 醫(yī)療儀器框圖
二 典型應(yīng)用:
濕度儀表,電纜充氣機,電源設(shè)備,實驗箱等