西安中瑞铁路新技术公司

    湿度传感器可分为物性型和结构型。物性型湿度传感器又分为水分子亲和型和非亲和型两类。绝大多数实用的湿度传感器属于前者。水分子亲和型的感湿机理主要表现在感湿材料在吸湿后阻值和电容值发生规律性变化。具有此类物性的材料很多：有金属氧化物、高分子、电解质、碳—聚合物混合材料。而现有的电子敏感材料的均匀性、一致性尚未达到理想水平，元件制作工艺也参差不齐，所以感湿元件的物性存在分散性。感湿元件的物性与湿度值之间又是一种间接关系，须经过转换电路将阻值或容值的变化转换为电压或电流量值。所以不同的原理、不同的材料、不同的结构做出的传感器反映的湿度值总是存在差异。到目前为止，还没有一种在测量范围、测试精度、响应时间、使用温度、稳定性各方面都尽善尽美的“全天候”湿度传感器。

影响电子式湿度测量准确度的因素

1）湿度传感器的误差

* 敏感元件分散性造成：即元件阻值、容值对湿度响应的离散性；

* 信号转换产生误差：即阻值、容值转换为电压、电流信号时产生；

* 温漂、时漂造成：湿敏元件必需和被测气体直接接触，不能象其它电子器件那样完全密封。故容易被空气中的酸性、碱性成分及有机溶剂腐蚀、污染，所以湿敏元件难以做到长寿命，需要定期（例如一年）标定。寿命较长，稳定性好的传感器标定后可继续使用，达十年以上。

2）二次仪表中，对信号的处理引入的误差

* 对信号放大、补偿、修正后产生的失真；例如有的湿敏元件温度系数是个变量，常温下补偿后，高温时仍有误差。

* 整机电路的零点漂移、温度漂移产生的误差。

3）传感器、变送器在校准，标定时产生的误差

* 标定设备的干燥系统、饱和系统不理想；或者双压法、双温法设备的压力、温度测量控制不准；在分流法设备中因质量流量计不准；在露点法中，因采样气时导管漏气或导管太长而影响温度都会产生较大的误差。

* 平衡时间不够或难以达到平衡产生的误差。敏感元件周围有发热体（如功率较大的元器件）也会影响测量结果。

* 传感器在工作室停留位置不同产生的误差。

4、目前湿度传感器温度性能分析比较

和多数传感器一样，湿度传感器在实用中必需解决温漂问题。因此对湿度传感器温度特性的研究是其实用化中的重要课题。众所周知，湿度测量始终是计量领域的一个难题，对湿度传感器温度特性的研究也十分困难。从各厂家湿度传感器的产品说明书中可以发现，国外产品多数给出了温度系数，国内产品则多数没有给出。实际上给出指标的不一定能准确反映其传感器的温度特性：没有给出指标的温度特性不见得不好，很可能是缺乏数据难以给出具体指标。本文重点讨论一下湿度传感器的温度特性，望引起对这一问题更深入的研究。

通常用温度系数α或温度漂移系数作为描述传感器温度特性的参数。高分子湿度传感器的温度系数的指标大约在0.05一0.5％RH/℃。在宽温区使用时，这种幅度的温度漂移已相当可观了。例如气象探空仪对湿度传感器的工作温度范围要求为-50～+50℃，温区跨度达100℃。与常温基值相比，△T达几十度，再小的温度系数也难以忽略不计。下表列出了国内、外典型湿度传感器的温度特性。