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湿度传感器工作原理分类
湿度的测量方法有很多种,常用的有绝对湿度、比湿、混合比、相对湿度和露点等。日常生活中所指的湿度常为相对湿度,用 %RH （ Relative Humidity ） 表示,即气体中的水蒸气压与其气体的饱和水蒸气压的百分比,它的值显示水蒸气的饱和度有多高。湿度传感器种类繁多,按照湿度传感器工作原理的不同进行分类, 一般有：
伸缩式 这是使用历史较久的传感器, 如最早出现的毛发湿度计。主要是根据测定材料的在不同湿度时伸缩不同进行湿度测量, 材料选用毛发、尼龙丝等。由于材料的伸缩具有迟滞现象,且测量精度不高,因此,该种传感器仅在常温和常湿的环境下具有实用价值。
蒸发式 也称为干湿球湿度计,利用水分蒸发时必须向外界吸收热能这一效应研制而成。方法是采用两个相同的温度传感器分别放于被测湿度场和饱和湿度场中,当空气中的相对湿度发生变化时, 两个温度传感器就会出现差值, 从而测定空气中的相对湿度。该种传感器可以达到较高的精度, 由于体积比较大, 且没有误差补偿, 功率消耗较大, 使得该类传感器在流动性大及微型化领域不能满足要求,一般用作其他类型湿度传感器的调校标准。
露点式 当一固体冷却至足以使周围水蒸气凝固时, 固体上面开始结露。测出此物体表面的温度, 即露点温度。获得此量后, 再加上温度和气压, 就可以换算为任何需要的湿度表示。
以上这些传统的湿度传感器大多采用经典的感湿原理,由于体积较大,存在机械部件,与电子控制设备不兼容, 虽然在某些领域还有应用, 但已不足以满足现代科技发展, 特别是湿度控制的需要。
电子式 利用材料的电特性与空气中湿度变化呈现一定的关系确定气体湿度。这类湿度传感器特别适用于自动控制领域, 主要有：①电阻式，利用吸湿性能较好的物质吸附水汽后电阻发生变化而制得, 但由于电阻受温度影响较大, 固有的温度系数使其不能工作在很宽的温度范围内。②电容式，利用感湿材料吸水后介电常数发生变化而改变电容值。它与电阻型湿度计相比有显著的优势：灵敏度高, 功耗低, 温漂小, 其优良的性能受到了科学家们的普遍关注。由于易于与COMS工艺相结合, 便于实现小型化、集成化, 因此现在市面上出售的湿度计绝大部分都是电容型的。
光电式 随着光纤技术和光集成技术的发展,光学湿度传感器受到极大关注并被广泛应用。该类传感器主要是利用光学材料在空气相对湿度发生变化后, 材料媒介层理化性质会发生变化, 从而引起波长、波导及反射系数等光学参数发生变化来进行湿度测量。由于光学湿度传感器具有体积小、响应快、抗电磁干扰、抗高温、动态范围大、灵敏度高等优点,使其在恶劣的环境中发挥天然优势。在极端环境测量领域,光电技术的应用解决了湿敏元件长期暴露在待测环境中, 容易被污染及腐蚀, 从而影响其测量精度及长期稳定性这一难题, 促进了湿度传感器领域的非接触检测和无损检测。除了上述的湿度传感器外, 还有声表面波湿度传感器、微波式、二极管式、吸收式、红外线式等,这些湿度传感器都是利用空气中的湿度变化对传感器材料的特性如振荡频率、传播速度、重量等产生影响来进行湿度检测。
集成湿度传感器
集成湿度传感器是微电子技术和微电子机械系统（MEMS）发展的产物,这两种技术结合起来,使得湿度传感器在功能和微型化方面均有所突破。集成湿度传感器一般分成以下四种类型：
线性电压输出式 该类传感器输出是与相对湿度呈比例关系的电压信号, 采用恒压供电, 内部有放大电路, 响应速度快, 重复性好,抗污染能力强。典型产品有美国Honeywell 公司生产的HIH3605/3610、HM1500/1520。
线性频率输出式 输出是频率,该频率与相对湿度呈线性关系。这类传感器由于具有很好的线性度, 湿度测量范围大, 抗干扰能力强, 采用数字电路或单片机控制比较容易, 且价格低,因此应用较为广泛。典型产品有美国Humirel 公司生产的HF3223。
频率/温度输出式 由于温度对湿度的影响较大, 因此, 有些湿度传感器在集成时, 除了提供湿度转换的频率输出端以外, 还增加了温度信号输出端, 配上二次仪表可分别测量出湿度和温度值。典型产品为HTF3223 型。
单片智能化湿度/温度传感器 也称为数字化湿度/ 温度传感器, 这类传感器往往都是温湿度一体产品。是将相对湿度传感器/ 温度传感器、放大器、A / D 转换器、接口、存储器及控制单元等通过集成技术, 封装在一起, 这类传感器输出的是数字信号。一般在出厂前, 每只传感器都经过精密校准,校准系数被编成相应的程序存入存储器中。代表性产品有：盛世瑞恩公司SHTxx 系列产品、E+E 公司的EE02系列产品等。
一般来说, 集成湿度传感器的测量范围很大, 精度较高,抗干扰能力强,体积小,价格低,因此受到越来越广泛的应用,如空调、大型粮仓、军火库等的湿度控制。
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