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传感器在数字湿度测量方面的优势和市场应用

   日期:2012-12-13     来源:互联网    
核心提示:

  数字传感器可以进行数字化校准,可以全量程温度补偿,这是模拟电路怎么样都做不到的,没有电位器等机械部件,可靠性极高。

 

  测量优势

 
    湿度测量在工业和商业中的应用越来越多,大多数生产材料和处理过程在某种程度上受水分的影响,而对于目前发展最迅速的高科技市场如半导体、制药、电力和通信等,湿度控制具有非常重大的意义。影响湿度仪表使用量的因素有产品质量、产品测试、能源利用率和对工作环境的适应性。
校准优势:
    过去的10到15年间,测量技术在精度和稳定性方面有了长足的发展。或许更重要的是,我们从一般意义上理解的湿度作为一种科学,通过各级标定,其测量值的可描述性有很大提高。十年前,湿度常被称为“黑色艺术”。事实上,今天的很多用户仍然有这种印象。然而,世界各国的国家标准实验室以及他们所支持的权威实验室表示,现在,用户可以通过可靠的标准来验证他们的测量方法,因此对所获得的测量值比以往更加信赖。从简单的机械传感器,到高集成的昂贵的分析仪器,广泛的技术被用在湿度测量上。没有哪一种测量技术可以用在所有的特定应用环境,因此,选择仪器类型和选择质量以及生产商一样重要。
    目前普遍应用的测湿仪器是以电阻和电容传感器为基础的,其电阻值和电容值随局部水蒸气压的变化而变化。它们主要以百分比相对湿度(%rh)的形式输出,这种形式很容易转换成其他的测量变量如露点、混合比和湿球温度。它们提供很宽的湿度、温度测量范围和友好的用户界面如便携式仪表,模拟、数字变送器,数据记录仪。无论用哪种电子传感器,都有一个弊病——物理测量精度随时间漂移,这种漂移主要由过宽的温湿度变化范围或者存在化学污染物引起,因此定期的校准检测是保证仪器有效使用和维护的重要组成部分。最近发展起来应用在今天的电子湿度计中的技术可以获得很高的测量精度和稳定性,使得维护和使用变得方便,并且在减小和抵消传感器漂移方面也有很大进步。

 


输出可描述性


    与实际值相比,湿度传感器的显示值的响应曲线总会有偏差。为了在传感器整个工作范围内具有良好的线性度,传统的模拟电路已经改进并发展了很多年。为了提供线性输出信号和精确的显示数值,根据不同的仪器类型,在仪器内部选二、三或者四个修正点进行校正。而在数字领域,根据传感器响应特性,在提高准确度方面还有更大的发展空间。通过软件修正,可以修正十个或更多点,这样就能满足一些有特殊应用条件的用户。


互换性

  因为标定数据已经记录在传感器模型的电子“大脑”中,而且输出信号是数字形式,在替换传感器模块时,不会造成测量数据丢失。这是个明智实际的选择,这就意味着用户可以通过另外一个在实验室或者使用现场标定的传感器模块维护多个仪表。中断测量信号同时更换新标定的传感器只需要几秒时间,现场工程时间几乎可以忽略。另外一个优点就是一个仪表通过配置各种不同的探头,可以用在多种场合。


通讯


    测量值以数字形式输出意味着减少了额外的信号处理和通讯。各种湿度变量的计算可以由仪器本身或者通过计算机软件实现。数据接收器可以直接接收数字信号,而不需要再经过模拟到数字信号的转换,因此降低了信号丢失的风险。最后,多个仪器可以进行网络化数据通讯。

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