人類的生存和社會(hui) 活動與(yu) 濕度密切相關(guan) 。隨著現代化的發展，很難找出一個(ge) 與(yu) 濕度無關(guan) 的領域來。由於(yu) 應用領域不同，對濕度傳(chuan) 感器的技術要求也不同。從(cong) 製造角度看，同是濕度傳(chuan) 感器，材料、結構不同，工藝不同．其性能和技術指標（像精度方麵）有很大差異，因而價(jia) 格也相差甚遠。

對使用者來說，選擇濕度傳(chuan) 感器時，首先要搞清楚需要什麽(me) 樣的傳(chuan) 感器；在自己的財力允許的情況下選購何種檔次的產(chan) 品，權衡好“需要與(yu) 可能”的關(guan) 係，不至於(yu) 盲目行事。

原理：

濕敏元件是最簡單的濕度傳(chuan) 感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩(liang) 大類。

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料製成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量濕度。

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞(ya) 胺、酪酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與(yu) 相對濕度成正比。

電子式濕敏傳(chuan) 感器的準確度可達2-3%RH，這比幹濕球測濕精度高。

濕敏元件的線性度及抗汙染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被汙染而影響其測量精度及長期穩定性。這方麵沒有幹濕球測濕方法好。下麵對各種濕度傳(chuan) 感器進行簡單的介紹。

1、氯化鋰濕度傳(chuan) 感器

（1）電阻式氯化鋰濕度計

第一個(ge) 基於(yu) 電阻-濕度特性原理的氯化鋰電濕敏元件是美國標準局的F.W.Dunmore研製出來的。這種元件具有較高的精度，同時結構簡單、價(jia) 廉，適用於(yu) 常溫常濕的測控等一係列優(you) 點。

氯化鋰元件的測量範圍與(yu) 濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guan) 。單個(ge) 元件的有效感濕範圍一般在20%RH 以內(nei) 。例如0.05%的濃度對應的感濕範圍約為(wei) （80～100）%RH ，0.2%的濃度對應範圍是（60～80）%RH 等。由此可見，要測量較寬的濕度範圍時，必須把不同濃度的元件組合在一起使用。可用於(yu) 全量程測量的濕度計組合的元件數一般為(wei) 5個(ge) ，采用元件組合法的氯化鋰濕度計可測範圍通常為(wei) （15～100）%RH，國外有些產(chan) 品聲稱其測量範圍可達（2 ～100）%RH 。

（2）露點式氯化鋰濕度計

露點式氯化鋰濕度計是由美國的 Forboro 公司首先研製出來的，其後我國和許多國家都做了大量的研究工作。這種濕度計和上述電阻式氯化鋰濕度計形式相似，但工作原理卻完全不同。簡而言之，它是利用氯化鋰飽和水溶液的飽和水汽壓隨溫度變化而進行工作的。

2、碳濕敏元件

碳濕敏元件是美國的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 於(yu) 1942年首先提出來的，與(yu) 常用的毛發、腸衣和氯化鋰等探空元件相比，碳濕敏元件具有響應速度快、重複性好、無衝(chong) 蝕效應和滯後環窄等優(you) 點，因之令人矚目。我國氣象部門於(yu) 70年代初開展碳濕敏元件的研製，並取得了積極的成果，其測量不確定度不超過±5%RH ，時間常數在正溫時為(wei) 2～3s，滯差一般在7%左右，比阻穩定性亦較好。

3、氧化鋁濕度計

氧化鋁傳(chuan) 感器的突出優(you) 點是，體(ti) 積可以非常小（例如用於(yu) 探空儀(yi) 的濕敏元件僅(jin) 90μm厚、12mg重），靈敏度高（測量下限達-110℃露點），響應速度快（一般在 0.3s 到 3s 之間），測量信號直接以電參量的形式輸出，大大簡化了數據處理程序，等等。另外，它還適用於(yu) 測量液體(ti) 中的水分。如上特點正是工業(ye) 和氣象中的某些測量領域所希望的。因此它被認為(wei) 是進行高空大氣探測可供選擇的幾種合乎要求的傳(chuan) 感器之一。也正是因為(wei) 這些特點使人們(men) 對這種方法產(chan) 生濃厚的興(xing) 趣。然而，遺憾的是盡管許多國家的專(zhuan) 業(ye) 人員為(wei) 改進傳(chuan) 感器的性能進行了不懈的努力，但是在探索生產(chan) 質量穩定的產(chan) 品的工藝條件，以及提高性能穩定性等與(yu) 實用有關(guan) 的重要問題。

上始終未能取得重大的突破。因此，到目前為(wei) 止，傳(chuan) 感器通常隻能在特定的條件和有限的範圍內(nei) 使用。近年來，這種方法在工業(ye) 中的低霜點測量方麵開始嶄露頭角。

4、陶瓷濕度傳(chuan) 感器

在濕度測量領域中，對於(yu) 低濕和高濕及其在低溫和高溫條件下的測量，到目前為(wei) 止仍然是一個(ge) 薄弱環節，而其中又以高溫條件下的濕度測量技術最為(wei) 落後。以往，通風幹濕球濕度計幾乎是在這個(ge) 溫度條件下可以使用的唯一方法，而該法在實際使用中亦存在種種問題，無法令人滿意。另一方麵，科學技術的進展，要求在高溫下測量濕度的場合越來越多，例如水泥、金屬冶煉、食品加工等涉及工藝條件和質量控製的許多工業(ye) 過程的濕度測量與(yu) 控製。

因此，自60年代起，許多國家開始竟相研製適用於(yu) 高溫條件下進行測量的濕度傳(chuan) 感器。 考慮到傳(chuan) 感器的使用條件，人們(men) 很自然地把探索方向著眼於(yu) 既具有吸水性又能耐高溫的某些無機物上。實踐已經證明，陶瓷元件不僅(jin) 具有濕敏特性，而且還可以作為(wei) 感溫元件和氣敏元件。這些特性使它極有可能成為(wei) 一種有發展前途的多功能傳(chuan) 感器。寺日、福島、新田等人在這方麵已經邁出了頗為(wei) 成功的一步。他們(men) 於(yu) 1980 年研製成稱之為(wei) “濕瓷 - Ⅱ型”和“濕瓷 - Ⅲ型”的多功能傳(chuan) 感器。前者可測控溫度和濕度，主要用於(yu) 空調，後者可用來測量濕度和諸如酒精等多種有機蒸氣，主要用於(yu) 食品加工方麵。

以上幾種是應用較多的幾種類型傳(chuan) 感器，另外還有其他根據不同原理而研製的濕度傳(chuan) 感器，這裏就不一一介紹了。

特性：

濕敏元件是最簡單的濕度傳(chuan) 感器。濕敏元件主要電阻式、電容式兩(liang) 大類。

濕敏電阻

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料製成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的種類很多，例如金屬氧化特濕敏電阻、矽濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優(you) 點是靈敏度高，主要缺點是線性度和產(chan) 品的互換性差。

濕敏電容

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞(ya) 胺、酷酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與(yu) 相對濕度成正比。濕敏電容的主要優(you) 點是靈敏度高、產(chan) 品互換性好、響應速度快、濕度的滯後量小、便於(yu) 製造、容易實現小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產(chan) 濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生產(chan) 的SH1100型濕敏電容為(wei) 例，其測量範圍是（1%～99%）RH，在55%RH時的電容量為(wei) 180pF（典型值）。當相對濕度從(cong) 0變化到100%時，電容量的變化範圍是163pF～202pF。溫度係數為(wei) 0.04pF/℃，濕度滯後量為(wei) ±1.5%，響應時間為(wei) 5s。

除電阻式、電容式濕敏元件之外，還有電解質離子型濕敏元件、重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率）、光強型濕敏元件、聲表麵波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗汙染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被汙染而影響其測量精度及長期穩定性。

用途：

1、濕度傳(chuan) 感器的用途

濕度傳(chuan) 感器用於(yu) 濕度測量，基於(yu) 濕度定義(yi) 有很多表示方法，本文將濕度傳(chuan) 感器定義(yi) 為(wei) 測量環境相對濕度的電子式敏感元件/器件。

2、濕度傳(chuan) 感器的分類

1. 碳膜濕度傳感器
2. 金屬氧化物陶瓷式濕度傳感器
3. 電解質濕度傳感器——氯化鋰濕敏電阻
4. 高分子濕度傳感器——高分子濕敏電阻
5. 高分子濕度傳感器——高分子濕敏電容(流行)
6. 紅外濕度傳感器
7. 微波濕度傳感器
8. 超聲波濕度傳感器

等等

發展趨勢：

介紹濕敏元件的特性，重點闡述集成濕度傳(chuan) 感器、單片智能化濕度/溫度傳(chuan) 感器的性能特點及產(chan) 品分類，最後給出集成濕度傳(chuan) 感器典型產(chan) 品的技術指標。

在工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 、氣象、環保、國防、科研、航天等部門，經常需要對環境濕度進行測量及控製。但在常規的環境參數中，濕度是最難準確測量的一個(ge) 參數。用幹濕球濕度計或毛發濕度計來測量濕度的方法，早已無法滿足現代科技發展的需要。這是因為(wei) 測量濕度要比測量溫度複雜的多，溫度是個(ge) 獨立的被測量，而濕度卻受其他因素（大氣壓強、溫度）的影響。此外，濕度的標準也是一個(ge) 難題。國外生產(chan) 的濕度標定設備價(jia) 格十分昂貴。

近年來，國內(nei) 外在濕度傳(chuan) 感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳(chuan) 感器正從(cong) 簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展，為(wei) 開發新一代濕度/溫度測控係統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。