Với sự phát triển của thời đại, các ngành công nghiệp như nghiên cứu khoa học, nông nghiệp, HVAC, dệt may, phòng máy tính, hàng không vũ trụ và điện ngày càng đòi hỏi phải sử dụngđộ ẩmcảm biến. Nhu cầu về chất lượng sản phẩm ngày càng cao và việc kiểm soát môi trườngnhiệt độvà độ ẩm, cũng như việc theo dõi và phân tích hàm lượng ẩm của vật liệu công nghiệp, đều đã trở nên phổ biếnkỹ thuậtyêu cầu. Cảm biến độ ẩm và đo độ ẩm là những ngành công nghiệp xuất hiện trongNhững năm 1990. Cách sử dụng cảm biến độ ẩm hiệu quả và cách đánh giáhiệu suấtcủa cảm biến độ ẩm vẫn là một vấn đề kỹ thuật khá phức tạp đối với người dùng thông thường.
Dưới đây là một số tài liệu tham khảo về cách lựa chọn cảm biến độ ẩm:
Phân loại và đặc điểm của cảm biến độ ẩm: Cảm biến độ ẩm được chia thành loại điện trở vàđiện dung-loại, và hình thức cơ bản của sản phẩm là phủ một lớp vật liệu cảm biến lên chất nền để tạo thành màng cảm biến. SauNướchơi nước trong không khí được hấp thụ trên vật liệu cảm biến, trở kháng và hằng số điện môi của phần tử thay đổi đáng kể, do đó hình thành nên phần tử nhạy cảm với độ ẩm.
Độ chính xác và độ ổn định lâu dài: Độ chính xác của cảm biến độ ẩm phải đạt từ ±2% đến ±5% RH. Mức này rất khó đạt được và thường sai số nằm trong khoảng ±2%. Thậm chí còn cao hơn.
Nhiệt độHệ số của cảm biến độ ẩm: Ngoài việc nhạy cảm với độ ẩm môi trường, cảm biến độ ẩm còn rất nhạy cảm với nhiệt độ. Hệ số nhiệt độ thường nằm trong khoảng 0,2 đến 0,8% RH/℃, và một số có thể thay đổi tùy thuộc vào độ ẩm tương đối. Độ lệch nhiệt độ tuyến tính của cảm biến độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả bù trừ, và độ lệch nhiệt độ phi tuyến tính thường không đạt được kết quả bù trừ tốt.Chỉ mộtViệc bù trừ nhiệt độ bằng phần cứng có thể đạt được hiệu quả bù trừ thực sự. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của hầu hết các cảm biến độ ẩm khó có thể vượt quá 40℃.
Quyền lựccung cấp cảm biến độ ẩm: Hầu hết các vật liệu nhạy cảm với độ ẩm như gốm oxit kim loại, polyme và lithium clorua đều bị thay đổi hiệu suất hoặc thậm chí hỏng khi áp dụng DCđiện áp. Do đó, các cảm biến độ ẩm này phải được cấp nguồn bằng ACquyền lực.
Khả năng thay thế: Hiện nay, khả năng thay thế của cảm biến độ ẩm đang gặp phải một vấn đề đáng kể. Các cảm biến cùng model không thể thay thế lẫn nhau, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả sử dụng và gây khó khăn cho việc bảo trì và vận hành. Một số nhà sản xuất đã nỗ lực cải thiện vấn đề này và đạt được kết quả tốt.
Hiệu chuẩn độ ẩm: Hiệu chuẩn độ ẩm khó hơn hiệu chuẩn nhiệt độ. Nhiệt kế chuẩn thường được sử dụng để hiệu chuẩn nhiệt độ, nhưng hiệu chuẩn độ ẩm thường sử dụng phương pháp hiệu chuẩn dung dịch muối bão hòa, và cũng cần đo nhiệt độ.
Một số phương pháp để đánh giá ban đầu hiệu suất của cảm biến độ ẩm: Trong trường hợp không có sự hiệu chuẩn khó khăn đối với cảm biến độ ẩm, có thể sử dụng một số phương pháp đơn giản và thuận tiện để đánh giá hiệu suất của cảm biến độ ẩm.
Xác định độ đồng nhất: Mua nhiều hơn hai cảm biến độ ẩm cùng loại và cùng nhà sản xuất. Càng nhiều càng tốt. Đặt chúng cạnh nhau và so sánh các giá trị đầu ra. Trong điều kiện tương đối ổn định, hãy quan sát độ đồng nhất của phép thử. Có thể thực hiện các thử nghiệm tiếp theo bằng cách ghi lại kết quả theo chu kỳ trong vòng 24 giờ và quan sát trong các điều kiện độ ẩm và nhiệt độ khác nhau, chẳng hạn như độ ẩm cao, trung bình và thấp, để quan sát đầy đủ độ đồng nhất và độ ổn định của sản phẩm, bao gồm cả các đặc tính bù nhiệt.
Cảm biến độ ẩm bằng cách thổi bằng miệng hoặc sử dụng các phương pháp tạo độ ẩm khác: Quan sát độ nhạy, khả năng tái tạo, hiệu suất hấp thụ và giải hấp độ ẩm, cũng như độ phân giải và phạm vi tối đa của sản phẩm.
Kiểm tra trong hộp mở và hộp đóng: So sánh và kiểm tra xem chúng có đồng nhất không và quan sát hiệu ứng nhiệt.
Thử nghiệm ở nhiệt độ cao và thấp (theo tiêu chuẩn trong sổ tay hướng dẫn): Thử nghiệm và so sánh với hồ sơ trước và sau khi trở về nhiệt độ bình thường, để kiểm tra khả năng thích ứng nhiệt độ của sản phẩm và quan sát độ đồng nhất của sản phẩm.
Hiệu suất của sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào các phương pháp phát hiện đầy đủ và phù hợp của bộ phận kiểm tra chất lượng.độ bão hòaDung dịch muối được sử dụng để hiệu chuẩn, hoặc có thể so sánh và kiểm tra sản phẩm. Việc hiệu chuẩn lâu dài trong quá trình sử dụng sản phẩm lâu dài cũng cần thiết để đánh giá toàn diện hơn chất lượng của cảm biến độ ẩm.
Phân tích một số sản phẩm cảm biến độ ẩm trên thị trường: Nhiều sản phẩm cảm biến độ ẩm trong và ngoài nước đã xuất hiện trên thị trường, với cảm biến độ ẩm loại điện dungnhạy cảmCác nguyên tố phổ biến hơn. Các loại vật liệu cảm biến chủ yếu bao gồm polyme, lithiumcloruavà oxit kim loại.
Ưu điểm của các linh kiện nhạy ẩm loại điện dung là tốc độ phản hồi nhanh, kích thước nhỏ và độ tuyến tính tốt. Chúng tương đối ổn định. Một số sản phẩm nước ngoài cũng có hiệu suất hoạt động ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, các sản phẩm hiệu suất cao loại này chủ yếu là từ nước ngoài và tương đối đắt tiền. Một số sản phẩm giá rẻ trên thị trường thường không đáp ứng các tiêu chuẩn trên, với độ tuyến tính, độ nhất quán và khả năng tái tạo kém. Sự thay đổi đáng kể trong phạm vi độ ẩm dưới và trên (dưới 30% RH và trên 80% RH). Một số sản phẩm sử dụng máy vi tính chip đơn để bù và hiệu chỉnh, điều này làm giảm độ chính xác và dẫn đến những thiếu sót về độ lệch lớn và độ tuyến tính kém. Bất kể các linh kiện nhạy ẩm loại điện dung cao cấp hay thấp cấp, độ ổn định lâu dài đều không lý tưởng. Sau khi sử dụng lâu dài, độ trôi thường rất nghiêm trọng và sự thay đổi trong độ nhạy ẩmđiện dungGiá trị ở mức pF. Độ ẩm tương đối (RH) thay đổi 1% nhỏ hơn 0,5 pF, và sự dịch chuyển của giá trị điện dung thường gây ra sai số hàng chục RH%. Hầu hết các linh kiện nhạy cảm với độ ẩm loại điện dung không đủ khả năng hoạt động ở nhiệt độ trên 40℃, và chúng thường bị hỏng hoặc hư hỏng.
Các linh kiện nhạy cảm với độ ẩm điện dung cũng có một số nhược điểm về khả năng chống ăn mòn. Chúng thường yêu cầu độ sạch cao trong môi trường. Một số sản phẩm cũng dễ bị hỏng hóc như hỏng do ánh sáng và hỏng do tĩnh điện. Cảm biến độ ẩm gốm oxit kim loại có cùng ưu điểm như cảm biến độ ẩm điện dung, nhưng bụi bám vào các lỗ xốp gốm có thể gây hỏng linh kiện. Thông thường, phương pháp bật nguồn để loại bỏ bụi được sử dụng, nhưng hiệu quả không lý tưởng và không thể sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ. Vật liệu cảm biến nhôm không thể khắc phục điểm yếu "lão hóa tự nhiên" của cấu trúc bề mặt, và trở kháng không ổn định. Cảm biến độ ẩm gốm oxit kim loại cũng có nhược điểm là độ ổn định lâu dài kém.
Cảm biến độ ẩm Lithium Clorua có ưu điểm nổi bật nhất là độ ổn định lâu dài tuyệt vời. Thông qua quy trình sản xuất nghiêm ngặt, các thiết bị và cảm biến được sản xuất có thể đạt được độ chính xác cao, độ ổn định tốt và tính tuyến tính, đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài đáng tin cậy. Về độ ổn định lâu dài, cảm biến độ ẩm Lithium Clorua không thể thay thế bằng các vật liệu cảm biến khác.
Thời gian đăng: 26-02-2024