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湿度控制器工作原理

时间:2011-1-19
 

    在环境试验设备中,高低温湿热试验箱恒温恒湿试验箱湿度控制器主要由湿度传感器和加湿器构成。
    湿度传感器原理
一.大气的湿度及露点
[1].绝对湿度和相对湿度
    地球表面的大气层是由78%的氮气、21%的氧气和一小部分二氧化碳、水汽以及其他一些惰性气体混合而成的。由于地面上的水和动植物会发生水份蒸发现象,因而地面上不断地在生成水份,使大气中含有水汽的量在不停地变化。由于水份的蒸发及凝结的过程总是伴随着吸热和放热,因此大气中的水汽的多少不但会影响大气的湿度,而且使空气出现潮湿或干燥现象。大气的干湿程度,通常是用大气中水汽的密度来表示的。即每1m3大气所含水汽的克数来表示,它称为大气的绝对湿度。而理论计算表明,在一般的气温条件下,大气的水汽密度,与大气中水汽的压强数值十分接近。所以大气的水汽密度又可以规定为大气中所含水汽的压强,又把它称为大气的绝对湿度,用符号D表示,常用的单位是mmHg。在许多与大气的湿度有关的现象里,都与大气的绝对湿度没有直接的关系,主要与大气中的水汽离饱和状态的远近程度有关。比如,同样是6mmHg的绝对湿度,如果在炎热的夏季中午,由于离当时的饱和水汽压(31.38mmHg)尚远,使人感到干燥,如果是在初冬的傍晚,由于水汽压接近当时的饱和水汽压(18.05mmHg)而使人感到潮湿。因此通常把大气的绝对湿度跟当时气温下饱和水汽压的百分偶称为大气的相对湿度,即
H——相对湿度
D——大气的绝对湿度(mmHg)
Ds——当时气温下的饱和水汽压(mmHg)
上式表明,若大气中所含水汽的压强等于当时气温下的饱和水汽压时,这时大气的相对湿度等于100%RH。

    露点
    降低温度可以使未饱和水汽变成饱和水汽。露点就是指使大气中原来所含有的未饱和水汽变成饱和水汽所必须降低的温度。因此只要能测出露点,就可以通过一些数据表查得当时大气的绝对湿度。当大气中的未饱和水汽接触到温度较低的物体时,就会使大气中的未饱和水汽达到或接近饱和状态,在这些物体上凝结成水滴。这种现象被称为结露。结露对农作物有利,但对电子产品则是有害的。
二.湿敏传感器的分类
    水是一种极强的电解质。水分子有较大的电偶极矩,在氢原子附近有极大的正电场,因而它有很大的电子亲和力,使得水分子易吸附在固体表面并渗透到固体内部。利用水分子这一特性制成的湿度传感器称为水分子亲和力型传感器。而把与水分子亲和力无关的湿度传感器称为非水分子亲和力型传感器。在现代工业上使用的湿度传感器大多是水分子亲和力型传感器,它们将湿度的变化转换为阻抗或电容值的变化后输出。
                                                                     (北京雅士林技术部供稿)

 
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