电阻式湿度传感器_电阻式与电容式温湿度传感器哪个好

　　电阻式湿度传感器简介

　　电阻式湿度传感器是利用湿敏元件的电气特性（如电阻值），随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器，湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质，或者通过蒸发、涂覆等工艺制备一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的，在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中，水分子分解出的离子H+的传导状态发生变化，从而使元件的电阻值随湿度而变化。

　　电阻式湿度传感器产品功能

　　电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。

　　电阻式湿度传感器原理介绍

　　电阻式湿度传感器的敏感元件为湿敏电阻，其主要材料一般为电介质、半导体、多孔陶瓷、有机物及高分子聚合物。这些材料对水的吸附较强，其吸附水分多少随湿度而变化。而材料的电阻率（或电导率）也随吸附水分的多少而变化。这样，湿度的变化可导致湿敏电阻阻值的变化，电阻值的变化就可转化为需要的电信号。例如，氯化锂湿敏电阻，它是在绝缘基板上形成一对电极，涂上潮解性盐———氯化锂的水溶液而制成的。氯化锂的水溶液在基板上形成薄膜。随着空气中水蒸气含量的增减，薄膜吸湿脱湿，溶液中盐的浓度减小或增大，电阻率随之增大或减小，两极间电阻也就增大或减小。又如MgCr2O4-TiO2多孔陶瓷湿敏电阻，它是由TiO2和MgCr2O4在高温下烧制而成的多孔陶瓷，陶瓷本身是由许多小晶粒构成的。其中的气孔多与外界相通，相当于毛细管，通过气孔可以吸附水分子。在晶界处水分子被化学吸附时，有羟基和氢离子形成羟基又可对水分子进行物理吸附，从而形成水的多分子层，此时形成极高的氢离子浓度。环境湿度的变化会引起离子浓度变化，从而导致两极间电阻的变化。

　　电容式湿度传感器简介

　　电容式湿度传感器，是湿度传感器中常用的一种仪器，它是以高分子湿度湿敏电容器为基本感湿元件，利用单片机对测量结果进行分析处理、显示和远距离传输，测量准确度达±2.5%。下面我们来看看电容式湿度传感器的工作原理：

　　电容式湿度传感器的工作原理

　　电容式湿度传感器，主要由湿敏电容和转换电路两部分组成。它由玻璃底衬、下电极、湿敏材料、上电极几部分组成。两个下电极与湿敏材料，上电极构成的两个电容成串联连接。

　　湿敏材料是一种高分子聚合物，它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时，湿敏元件的电容量随之发生改变，即当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反之减小（电容量通常在48～56pf间）。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化，对应于相对湿度0～100%RH的变化，传感器的输出呈0～1v的线性变化。

　　电阻式湿度传感器优缺点

　　1.优点

　　1）与电容式相比，构造简单，比较容易实现大量生产与低价位。

　　2）不必像电容式传感器一样要考虑引线间的容量，因此可以把传感器随意拉伸，设计自由度较大。

　　3）特性由于是对数变化（变化程度大），对于电阻变化湿度变化小。（根据此点，例如电极的偏差等对特性的影响程度小，不稳定性也小。即使稍有变化但转换成湿度后就很难显现。）

　　2.缺点

　　1）温度特性与电容式相比较大（0.5%rh/℃），通常需要温度补偿。

　　2）特性由于是对数变化，如不进行对数转换等的处理，将不能得到线性特征。

　　3）低湿范围由于电阻较高难以检出。（20%rh左右为界限）另外容易受到干扰影响。

　　电容式湿度传感器优缺点

　　1.优点

　　1）一般来说，可以检知从0%rh开始的低湿。

　　2）电容值比较接近线性，不需要对数变化。

　　3）温度特性与电阻式相比较小（0.05～0.1%rh/℃左右），在一般用途上不需要温度补偿。

　　4）构造上为了增大电容值，做成了薄膜状，比起电阻式响应速度快的产品较多。

　　2.缺点

　　1）如果用引线延长传感器的话，电容值会变化，因此不适合延长传感器单体。还有组装进装置内的话，因为通过引线而改变位置比较困难，所以设计自由度较小。

　　2）变化量比较小，但微小的电容变化会导致很大的误差。因此廉价的传感器偏差较大。（用于计测用的传感器也有相当高精度的东西，但这些估计式都经过了处理。）

　　3）变化量少这一事实虽然在依赖面上可以有些说法。但微小的电容变化会产生很大的误差。因此信赖性不好的传感器，会产生较大的湿度变化。

　　4）虽然变化量少，但其他回路部品的偏差、温度特性会有较大的影响，因此在选定回路部品时要注意。

　　电阻式和电容式温湿度传感器的精度比较

　　让我们看一下下记传感器各自的电气特性和其变化量。

　　传感器A：电阻式传感器、HPR-MQ

　　传感器B：电容式传感器、S公司

　　传感器C：电容式传感器、H公司

　　1.基本特性

　　传感器A：55%rh;50.2kΩ、60%rh;31kΩ、65%rh;19.8kΩ变化量（60%rh附近）约3kΩ/%rh※严密地来说由于是对数性的变化，高湿范围与低湿范围有差值。

　　传感器B：30%rh;186pF、60%rh;196pF、90%rh;205pF变化量约0.37pF/%rh

　　传感器C：30%rh;166.5pF、60%rh;175.2pF、90%rh;185.4pF变化量约0.32pF/%rh

　　2.精度±1%RH时，电阻、电容值的精度为多少？

　　传感器A：±（3k/31k）＝±10%

　　传感器B：±（0.37p/196p）＝±0.19%

　　传感器C：±（0.32p/175.2p）＝±0.18%也就是说电阻式的传感器只要制作允许偏差±10%的电阻就可以了，这就比较容易。（固定电阻的允许偏差一般在±1%、±5%）电容式的传感器需要制作允许偏差±0.2%的电容，这就非常困难。（电容器的允许偏差由于根据种类有各种各样，一般为±5%、±10%）※如果倾斜无偏差的话用并联电容器进行补正（只是＋补正）也是可能的。

　　3.周边部品的温度漂移为多少？

　　周边部品的温度特性（温度漂移）需要多少程度的（严密来说，根据回路方式使用方式不同，影响度也不一样。0～50℃，影响度±1%rh的温度漂移

　　传感器Ａ：±（3k/31k）÷50℃＝±0.2%＝±2000ppm

　　传感器Ｂ：±（0.37p/196p）÷50℃＝±0.0038%＝±38ppm

　　传感器C：±（0.32p/175.2p）÷50℃＝±0.0036%＝±36ppm

　　也就是说电阻式传感器只要选择温度特性在2000ppm/℃以下的部品就可以了，比较容易。电容式传感器需要选择40ppm/℃以下的部品，这就非常困难。根据种类不同各有不同。一般来说，电阻在±100，200ppm/℃。电容器的场合，温度补偿用陶瓷电容在±30～250ppm/℃IC根据回路方式不同也有很大差异。综上所述，电容式传感器在精度和温度特性上要求非常苛刻。对于测定器、治具等的影响也不容忽视。

　　电阻式与电容式温湿度传感器哪个好

　　电容式传感器和电阻式感应器的机械区别在于电容式是非接触式（感应），电阻式为接触式。 电路原理区别在于电容式改变频率，电阻式改变电压或电流。 两者都可以用于压力、位移、温度等测量。比如自动火焰切割机的电容式火焰高度自控仪（这里的应用是非接触式的，若用电阻式的会受机械结构、温度环境限制）、电容式人体感应开关、电容式湿度测量仪、用压力电阻做的电子称、测温仪等等。

　　电阻式湿度传感器响应速度快、体积小，线性度好，较稳定，灵敏度高，产品的互换性差;电容式湿度传感器响应速度快，湿度的滞后量小，产品互换性好，灵敏度高，便于制造，容易实现小型化和集成化，精度较电阻式湿度传感器低。所以这两者各有其优缺点，应根据需求来选择。