今天來談談濕敏電阻的應用,在這之前先稍微介紹一下濕敏電阻。
什麽(me) 是濕敏電阻?
濕敏電阻是電阻值隨環境相對濕度而變化的敏感元件,主要是由濕敏層、電極和具有一定機械強度的絕緣基體(ti) 所組成。
濕敏電阻工作結構原理
濕敏電阻式傳(chuan) 感器主要由感濕層3、電極4和具有一定機械強度的絕緣基片2組成,如圖1所示。感濕層在吸收了環境中的水分後引起兩(liang) 電極間電阻值的變化,這樣就將相對濕度的變化轉換成電阻值的變化。
濕敏電阻隻能用交流的,直流會(hui) 導致濕敏失效,因為(wei) 直流的電場會(hui) 導致高分子材料中的帶電粒子偏向兩(liang) 極,一定時間以後濕敏電阻就會(hui) 失效。所以必須用交流維持其動態平衡。
濕敏電阻種類和特性
濕敏電阻器也可細分為(wei) 正係數濕敏電阻器和負係數濕敏電阻器兩(liang) 種。
正係數濕敏電阻器是當濕度增大時,阻值明顯增大;當濕度減小時,阻值會(hui) 顯著減小。
負係數濕敏電阻器是當濕度減小時,阻值會(hui) 明顯增大;當濕度增大時,阻值會(hui) 顯著減小。
濕敏電阻的應用
濕敏電阻器廣泛應用於(yu) 洗衣機、空調器、錄像機、微波爐等家用電器及工業(ye) 、農(nong) 業(ye) 等方麵作濕度檢測、濕度控製用。
1、濕敏電阻測量
圖中R為(wei) 濕敏電阻,為(wei) 溫度補償(chang) 用熱敏電阻。當傳(chuan) 感器的輸出電壓通過跟隨器並經整流和濾波後,一方麵送入比較器1與(yu) 參考電壓U1比較,其輸出信號控製某一濕度;另一方麵送到比較器2與(yu) 參考電壓U2比較,其輸出信號控製加熱電路,以便按一定時間加熱清洗。
2、濕敏電阻-嬰幼兒(er) 尿床報警
如下所示采用濕敏電阻器構成的嬰幼兒(er) 尿床報警器。它在嬰幼兒(er) 的尿布尿濕後發出聲音報警,起提醒作用。
電源接通後,由於(yu) 尿布不濕,所以濕敏電阻器R1處於(yu) 高阻值狀態,這時VT1無基極電流而處於(yu) 截止狀態;VT2則進入飽和導通狀態,其集電極為(wei) 低電平,通過R5加到VT3基極,使VT3截止,這時低頻振蕩器電路不工作。
在尿布濕了之後,濕敏電阻器R1的阻值下降許多,這樣VT1基極有較大電流,VT1飽和導通,其集電極為(wei) 低電平,使VT2截止。這時,3V直流電壓通過電阻R4對電容C1充電,這一充電就是一個(ge) 延時電路,隨著C1上充到的電壓到一定程度後,加到VT3基極,使VT3和VT4獲得正常直流偏置電壓而進入震蕩工作狀態,這時揚聲器BL1發出聲響,進行提示。
3、檢測大氣濕度
如圖所示,圖中圈出來的為(wei) 濕敏電阻,當環境溫度較小的時候,濕敏電阻的阻值較大,電路輸入端處於(yu) 低電平狀態,VT1截止,VT2導通處於(yu) 低電平,紅色發光二極管點亮。當濕度增加時,濕敏電阻阻值減小,使VT1飽和導通,VT2截止,紅色發光二極管熄滅。
除此之外,濕敏電阻還有許多應用。
濕敏電阻參數
1、相對濕度
相對濕度是指在某一溫度下,空氣中所含水蒸氣的實際密度與(yu) 同一溫度下飽和密度之比,通常用“RH”表示。例如:20%RH,則表示空氣相對濕度為(wei) 20%。
2、濕度溫度係數
濕度溫度係數是指在環境濕度恒定時,濕敏電阻器在溫度每變化1℃時其濕度指示的變化量。
3、靈敏度
靈敏度是指濕敏電阻器檢測濕度時的分辨率。
4、測濕範圍
測濕範圍是指濕敏電阻器的濕度測量範圍。
5、濕滯效應
濕滯效應是指濕敏電阻器在吸濕和脫濕過程中電氣參數表現的滯後現象。
6、響應時間
響應時間是指濕敏電阻器在濕度檢測環境快速變化時,其電阻值的變化情況(反應速度)。
濕敏電阻怎麽(me) 用?
濕敏電阻在使用時,必須要注意以下幾點:
1、電源選擇
濕敏電阻必須工作於(yu) 交流回路中,若用直流供電,會(hui) 引起多孔陶瓷表麵結構改變,濕敏特性變劣。采用交流電源頻率過高,將由於(yu) 元件的附加容抗而影響測濕靈敏度和準確性,因此應以不產(chan) 生正、負離子積聚為(wei) 原則,使電源頻率盡可能低。對離子導電型濕敏元件,電源頻率應大於(yu) 50Hz,一般以1000Hz為(wei) 宜。對電子導電型,電源頻率應低於(yu) 50Hz。
2、線性化
一般濕敏元件的特性均為(wei) 非線性,為(wei) 便於(yu) 測量,應將其線性化。
3、溫度補償(chang)
通常氧化物半導體(ti) 陶瓷濕敏電阻濕度溫度係數為(wei) 0.1~0.3,故在測濕精度要求高的情況下必須進行溫度補償(chang) 。
4、測濕範圍
電阻式濕敏元件在溫度超過95%RH時,濕敏膜因濕潤溶解,厚度會(hui) 發生變化,若反複結露與(yu) 潮解,特性會(hui) 變壞而不能複原。電容式傳(chuan) 感器在80%RH以上高濕及100%RH以上結露或潮解狀態下,也難以檢測。另外,切勿將濕敏電容直接浸入水中或長期用於(yu) 結露狀態,也不要用手摸或嘴吹其表麵。
濕敏電阻怎麽(me) 讀數?
濕敏電阻器本身一般沒有標識信息,一般可根據其型號等信息識讀參數。
濕敏電阻測試方法
濕敏電阻器的檢測方法與(yu) 熱敏電阻器的檢測方法相似,大家可以去看《抑製浪湧電流,為(wei) 什麽(me) 用NTC熱敏電阻?》這篇文章,不同的是在測量時需要通過改變濕度條件,用萬(wan) 用表檢測濕敏電阻器的阻值變化情況判斷好壞。
根據實測結果可對濕敏電阻器的好壞作出判斷。實際檢測時,濕敏電阻器的阻值應隨著濕度的變化而發生變化;若周圍環境的濕度發生變化,濕敏電阻器的阻值無變化或變化不明顯,則多為(wei) 濕敏電阻器感應濕度變化的靈敏度低或性 能異常;
若實測濕敏電阻器的阻值趨近於(yu) 零或無窮大,則說明該濕敏電阻器已經損壞;如果當濕度升高時所測的阻值比正常濕度下所測的阻值大,則表明該濕敏電阻器為(wei) 正濕度係數濕敏電阻器;
如果當濕度升高時所測的阻值比正常濕度下所測的阻值小,則表明該濕敏電阻器為(wei) 負濕度係數濕敏電阻器。
由上可知,在濕度正常和濕度增大的情況下,濕敏電阻器都有一固定值,表明濕敏電阻器基本正常。若濕度變化,阻值不變,則說明該濕敏電阻器的性能不良。在一般情況下,濕敏電阻器若不受外力碰撞,不會(hui) 輕易損壞。