今天來(lái)談?wù)劃衩?a target="_blank">電阻的應(yīng)用,在這之前先稍微介紹一下濕敏電阻。
什么是濕敏電阻?
濕敏電阻是電阻值隨環(huán)境相對(duì)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(jī)械強(qiáng)度的絕緣基體所組成。
濕敏電阻工作結(jié)構(gòu)原理
濕敏電阻式傳感器主要由感濕層3、電極4和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的絕緣基片2組成,如圖1所示。感濕層在吸收了環(huán)境中的水分后引起兩電極間電阻值的變化,這樣就將相對(duì)濕度的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。
濕敏電阻只能用交流的,直流會(huì)導(dǎo)致濕敏失效,因?yàn)橹绷鞯碾妶?chǎng)會(huì)導(dǎo)致高分子材料中的帶電粒子偏向兩極,一定時(shí)間以后濕敏電阻就會(huì)失效。所以必須用交流維持其動(dòng)態(tài)平衡。
濕敏電阻種類和特性
濕敏電阻器也可細(xì)分為正系數(shù)濕敏電阻器和負(fù)系數(shù)濕敏電阻器兩種。
正系數(shù)濕敏電阻器是當(dāng)濕度增大時(shí),阻值明顯增大;當(dāng)濕度減小時(shí),阻值會(huì)顯著減小。
負(fù)系數(shù)濕敏電阻器是當(dāng)濕度減小時(shí),阻值會(huì)明顯增大;當(dāng)濕度增大時(shí),阻值會(huì)顯著減小。
濕敏電阻的應(yīng)用
濕敏電阻器廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)、空調(diào)器、錄像機(jī)、微波爐等家用電器及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面作濕度檢測(cè)、濕度控制用。
1、濕敏電阻測(cè)量
圖中R為濕敏電阻,為溫度補(bǔ)償用熱敏電阻。當(dāng)傳感器的輸出電壓通過(guò)跟隨器并經(jīng)整流和濾波后,一方面送入比較器1與參考電壓U1比較,其輸出信號(hào)控制某一濕度;另一方面送到比較器2與參考電壓U2比較,其輸出信號(hào)控制加熱電路,以便按一定時(shí)間加熱清洗。
2、濕敏電阻-嬰幼兒尿床報(bào)警
如下所示采用濕敏電阻器構(gòu)成的嬰幼兒尿床報(bào)警器。它在嬰幼兒的尿布尿濕后發(fā)出聲音報(bào)警,起提醒作用。
電源接通后,由于尿布不濕,所以濕敏電阻器R1處于高阻值狀態(tài),這時(shí)VT1無(wú)基極電流而處于截止?fàn)顟B(tài);VT2則進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài),其集電極為低電平,通過(guò)R5加到VT3基極,使VT3截止,這時(shí)低頻振蕩器電路不工作。
在尿布濕了之后,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(dǎo)通,其集電極為低電平,使VT2截止。這時(shí),3V直流電壓通過(guò)電阻R4對(duì)電容C1充電,這一充電就是一個(gè)延時(shí)電路,隨著C1上充到的電壓到一定程度后,加到VT3基極,使VT3和VT4獲得正常直流偏置電壓而進(jìn)入震蕩工作狀態(tài),這時(shí)揚(yáng)聲器BL1發(fā)出聲響,進(jìn)行提示。
3、檢測(cè)大氣濕度
如圖所示,圖中圈出來(lái)的為濕敏電阻,當(dāng)環(huán)境溫度較小的時(shí)候,濕敏電阻的阻值較大,電路輸入端處于低電平狀態(tài),VT1截止,VT2導(dǎo)通處于低電平,紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮。當(dāng)濕度增加時(shí),濕敏電阻阻值減小,使VT1飽和導(dǎo)通,VT2截止,紅色發(fā)光二極管熄滅。
除此之外,濕敏電阻還有許多應(yīng)用。
濕敏電阻參數(shù)
1、相對(duì)濕度
相對(duì)濕度是指在某一溫度下,空氣中所含水蒸氣的實(shí)際密度與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(duì)濕度為20%。
2、濕度溫度系數(shù)
濕度溫度系數(shù)是指在環(huán)境濕度恒定時(shí),濕敏電阻器在溫度每變化1℃時(shí)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(cè)濕度時(shí)的分辨率。
4、測(cè)濕范圍
測(cè)濕范圍是指濕敏電阻器的濕度測(cè)量范圍。
5、濕滯效應(yīng)
濕滯效應(yīng)是指濕敏電阻器在吸濕和脫濕過(guò)程中電氣參數(shù)表現(xiàn)的滯后現(xiàn)象。
6、響應(yīng)時(shí)間
響應(yīng)時(shí)間是指濕敏電阻器在濕度檢測(cè)環(huán)境快速變化時(shí),其電阻值的變化情況(反應(yīng)速度)。
濕敏電阻怎么用?
濕敏電阻在使用時(shí),必須要注意以下幾點(diǎn):
1、電源選擇
濕敏電阻必須工作于交流回路中,若用直流供電,會(huì)引起多孔陶瓷表面結(jié)構(gòu)改變,濕敏特性變劣。采用交流電源頻率過(guò)高,將由于元件的附加容抗而影響測(cè)濕靈敏度和準(zhǔn)確性,因此應(yīng)以不產(chǎn)生正、負(fù)離子積聚為原則,使電源頻率盡可能低。對(duì)離子導(dǎo)電型濕敏元件,電源頻率應(yīng)大于50Hz,一般以1000Hz為宜。對(duì)電子導(dǎo)電型,電源頻率應(yīng)低于50Hz。
2、線性化
一般濕敏元件的特性均為非線性,為便于測(cè)量,應(yīng)將其線性化。
3、溫度補(bǔ)償
通常氧化物半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻濕度溫度系數(shù)為0.1~0.3,故在測(cè)濕精度要求高的情況下必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
4、測(cè)濕范圍
電阻式濕敏元件在溫度超過(guò)95%RH時(shí),濕敏膜因濕潤(rùn)溶解,厚度會(huì)發(fā)生變化,若反復(fù)結(jié)露與潮解,特性會(huì)變壞而不能復(fù)原。電容式傳感器在80%RH以上高濕及100%RH以上結(jié)露或潮解狀態(tài)下,也難以檢測(cè)。另外,切勿將濕敏電容直接浸入水中或長(zhǎng)期用于結(jié)露狀態(tài),也不要用手摸或嘴吹其表面。
濕敏電阻怎么讀數(shù)?
濕敏電阻器本身一般沒(méi)有標(biāo)識(shí)信息,一般可根據(jù)其型號(hào)等信息識(shí)讀參數(shù)。
濕敏電阻測(cè)試方法
濕敏電阻器的檢測(cè)方法與熱敏電阻器的檢測(cè)方法相似,大家可以去看《抑制浪涌電流,為什么用NTC熱敏電阻?》這篇文章,不同的是在測(cè)量時(shí)需要通過(guò)改變濕度條件,用萬(wàn)用表檢測(cè)濕敏電阻器的阻值變化情況判斷好壞。
根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可對(duì)濕敏電阻器的好壞作出判斷。實(shí)際檢測(cè)時(shí),濕敏電阻器的阻值應(yīng)隨著濕度的變化而發(fā)生變化;若周圍環(huán)境的濕度發(fā)生變化,濕敏電阻器的阻值無(wú)變化或變化不明顯,則多為濕敏電阻器感應(yīng)濕度變化的靈敏度低或性 能異常;
若實(shí)測(cè)濕敏電阻器的阻值趨近于零或無(wú)窮大,則說(shuō)明該濕敏電阻器已經(jīng)損壞;如果當(dāng)濕度升高時(shí)所測(cè)的阻值比正常濕度下所測(cè)的阻值大,則表明該濕敏電阻器為正濕度系數(shù)濕敏電阻器;
如果當(dāng)濕度升高時(shí)所測(cè)的阻值比正常濕度下所測(cè)的阻值小,則表明該濕敏電阻器為負(fù)濕度系數(shù)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(shuō)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(huì)輕易損壞。
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原文標(biāo)題:濕敏電阻原理+選型參數(shù)+標(biāo)識(shí)識(shí)別+怎么測(cè)好壞詳解
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