【正文】
圖 4 SHT1X系列傳感器過濾防護帽 SF1 設計布置圖 。為這個最佳傳感器組合的應用, Sensrion AG 已經(jīng)開發(fā)了一個過濾帽附件,其盡最大可能地符合第 4 部分的要求并帶有防止污物進入的過濾膜。 5. 設計指南 要實現(xiàn)一個操作簡捷的濕度測量系統(tǒng),應充分考慮到第 4 部分的所有重點 。見圖 3) 圖 3 Sensorion SHT1X 系列傳感器帶有減少熱連接的縫隙的安裝設計舉例 ? 傳感器絕不要安裝在熱源附近。 ? 傳感器應盡可能地減少與其它元器件的熱連接,只有這樣整個系統(tǒng)的熱慣性才不至于對其響應特性產(chǎn)生負面作用。 ● 能提供校準以對應上述的各種需求,就像 Sensirion SHTXX 系列傳感器所能提供的那種校準。 4 . 總結(jié) —設計濕度 測量系統(tǒng)時應該考慮的問題 為了實現(xiàn)濕度測量系統(tǒng)的無誤差運行,系統(tǒng)的響應時間應盡可能的短。測量系統(tǒng)逐漸變熱,受溫度影響的的系統(tǒng)響應時間就會增加;系統(tǒng)總熱質(zhì)量越大,其惰性也越大。 要在濕度測量系統(tǒng)中獲得良好的響應特性,必須增大殼體開孔以得到快速的對流,同時努力減小傳感器周圍 “靜止的 ”空間(即減小 “死區(qū) ”)。 ? 對流:這是個很快的過程,空氣中被測量的濕氣是利用通風的方法實現(xiàn)傳輸?shù)?。(顯然其響應時間更長,參考圖 2) 綜合以上兩種處理方法的優(yōu)點, Sensirion AG 采用 t3時間(參考圖 1)對應的測量值作為校驗參考基準。(參考圖 2) 缺點 ? 對于像圖 1 那樣的濕度躍升,傳感器會很快在 t2 時間達到相應的測量值。(參考圖 2) 缺點 ? 如果相類似的條件長時間不變,(例如雨季時在戶外測量)傳感器的測量值將超過校準參考點( 100%RH)令人遺憾地達到 110%RH。在實踐中這些不尋常的工作條件是很難實現(xiàn)的。 t4 時間所對應的測量值是非常精準的。所期望的傳感器的理想響應特 性用藍色虛線表示,而實際的響應特性用紅線表示,其近似公式為: RH t( t) =(ES)*(1e )+S 這里,時間段 1 通常非常短(大約 130 分鐘)。(殼體的形狀和尺寸設計以及輸出電路設計) 5 取決于電子元器件的發(fā)熱量。 1 主要取決于敏感聚合體的特性。(例如印刷線路板的結(jié)構(gòu)影響) 5. 傳感器周圍的直 接熱源。(殼體效應) ? 非恒溫狀態(tài)下濕度傳感器的熱響應特性 3. 傳感器的熱質(zhì)量。 3. 響應特性和響應時間 響應特性的各種定義: ? 恒溫狀態(tài)下濕度傳感器的實際響應特性: 1. 濕敏聚合體吸收或釋放濕氣達到濕度平衡狀態(tài)時的時間快慢。除了這個微不足道的部件以外,濕度傳感器還需要給定一個達 到濕度與溫度穩(wěn)定平衡的時間。 2. 測量精度 濕度傳感器的測量精度這個術(shù)語主要用于表述濕度傳感器的測量值與實際濕度之間的偏差值。這個濕度平衡過程可以通過各種用時間常數(shù)表征的傳輸現(xiàn)象得以實現(xiàn)。除了衡量傳感器性能隨時間變化而變化的長期穩(wěn)定性這個因素以外,還應考慮傳感器的測量精度和響應特性這兩個因素。 good convection! ● enclose a dead volume that is as small as possible around the sensor 224。s thermal mass, which is thermally coupled to the sensor (. printed circuit board) (5) Heat sources in the direct surroundings of the sensor (electronic ponents) (1) and (3) are determined entirely by the sensor itself, (1) primarily by the characteristics of the sensitive polymer. (2) and (4) are primarily determined by the construction of the entire system (shape and size of housing andreadout circuitry). (5) is determined by heatemitting electronic ponents. These points will be discussed in more detail in the following. The intrinsic response time (1) Qualitatively, the response characteristics of capacitive humidity sensors look like the following (Fig. 1). Fig. 1: Typical and idealized response characteristics of capacitive humidity sensors (schematic) 吉林農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計 3 Because these response characteristics are especially pronounced at high humidity values, an isothermal humidity jump from 40% to 100% was selected here for illustration. The desired ideal behavior of the sensor is indicated in blue. In practice, however, the sensor behaves according to the red line, approxim