時代の発展に伴い、科学研究、農業、空調、繊維、コンピュータールーム、航空宇宙、電力などの産業では、湿度センサー。製品の品質に対する要求はますます高まっており、環境制御は温度湿度、工業材料の水分含有量の監視と分析はすべて一般的になった。テクニカル湿度センサーと湿度測定は、1990年代湿度センサーの効果的な使い方と、パフォーマンス湿度センサーの使用は、一般ユーザーにとって依然としてかなり複雑な技術的問題です。
湿度センサーの選択方法に関する参考資料を以下に示します。
湿度センサーの分類と特徴:湿度センサーは抵抗型とキャパシタンス-型であり、製品の基本形態は、基板上にセンシング材料を塗布してセンシング膜を形成することである。水空気中の水蒸気がセンシング材料に吸着されると、素子のインピーダンスと誘電率が大きく変化し、湿度に敏感な素子が形成されます。
精度と長期安定性:湿度センサーの精度は±2%~±5% RHにする必要があります。このレベルを達成するのは困難で、通常、ドリフトは±2%以内です。さらに高い精度が求められる場合もあります。
温度湿度センサーの温度係数:湿度センサーは環境湿度に敏感であるだけでなく、温度にも非常に敏感です。温度係数は通常0.2~0.8%RH/℃ですが、相対湿度によって変動する場合があります。湿度センサーの温度ドリフトは線形であり、補償効果に直接影響を及ぼします。また、非線形の温度ドリフトは良好な補償結果を得られないことがよくあります。のみハードウェア温度トラッキング補正により、真の補正効果が得られます。ほとんどの湿度センサーの動作温度範囲は40℃を超えることは困難です。
力湿度センサーの供給:金属酸化物セラミック、ポリマー、塩化リチウムなどの湿気に敏感な材料のほとんどは、DC電圧を印加すると性能が変化したり、故障したりすることがあります。電圧したがって、これらの湿度センサーはAC電源で動作する必要がある。力.
互換性:現在、湿度センサーの互換性には大きな問題があります。同一モデルのセンサー同士の互換性がないため、使用効果に重大な影響を及ぼし、メンテナンスや試運転を困難にしています。一部のメーカーはこの点に関して様々な取り組みを行い、良好な結果を達成しています。
湿度校正:湿度校正は温度校正よりも困難です。温度校正には通常標準温度計が使用されますが、湿度校正では飽和食塩水校正法が一般的に使用され、温度も測定する必要があります。
湿度センサーの性能を最初に判断するためのいくつかの方法: 湿度センサーの難しいキャリブレーションがない場合、いくつかの簡単で便利な方法を使用して湿度センサーの性能を判断できます。
一貫性の判定:同一メーカー・同一種類の湿度センサーを2個以上購入してください。数が多いほど良い結果が得られます。複数個を並べて出力値を比較し、比較的安定した条件下でテストの一貫性を観察します。さらに、24時間以内に記録間隔を設け、高湿度、中湿度、低湿度など、異なる湿度・温度条件下で観察することで、温度補償特性を含む製品の一貫性と安定性を十分に評価できます。
口で吹きかける、またはその他の加湿方法を使用した湿度の感知:製品の感度、再現性、吸湿・放湿性能、解像度、最大範囲を観察します。
オープンボックスとクローズドボックスでのテスト: 一貫性があるかどうかを比較してテストし、熱の影響を観察します。
高温および低温でのテスト(マニュアルの基準による):通常状態に戻る前と後の記録と比較してテストし、製品の温度適応性を調べ、製品の一貫性を観察します。
製品の性能は、最終的には品質検査部門の完全かつ適切な検出方法に依存します。飽和校正には塩溶液を使用するか、製品を比較・試験することもできます。湿度センサーの品質をより総合的に判断するには、製品の長期使用中に長期的な校正を行うことも必要です。
市場に出回っているいくつかの湿度センサー製品の分析:市場には多くの国内外の湿度センサー製品が登場しており、静電容量式湿度センサーは、センシティブ元素がより一般的です。センシング材料の種類には主にポリマー、リチウム塩化、金属酸化物など。
静電容量型感湿素子の利点は、応答速度が速く、サイズが小さく、直線性に優れていることです。比較的安定しています。海外製品の中には高温動作性能を備えたものもありますが、この種の高性能製品は主に海外製で、比較的高価です。市場に出回っている低価格製品の中には、直線性、一貫性、再現性が低く、上記の基準を満たさないものが多くあります。湿度の下限と上限(30%RH以下と80%RH以上)の変動は顕著です。一部の製品では、補償と補正にシングルチップマイコンを使用しているため、精度が低下し、大きな偏差と直線性不良という欠点があります。高級品でも低価格品でも、静電容量型感湿素子の長期安定性は理想的ではありません。長期使用後、ドリフトが激しくなることが多く、感湿素子の変動が大きくなり、キャパシタンス値はpFレベルです。1%の湿度変化は0.5pF未満であり、静電容量値のドリフトは数十RH%の誤差を引き起こすことがよくあります。ほとんどの静電容量型感湿素子は40℃を超える温度で動作できる性能を備えておらず、故障や損傷が発生することがよくあります。
容量性感湿素子は耐腐食性にも欠点があり、環境清浄度が高いことが求められる場合が多く、製品によっては光故障や静電気故障などの故障が発生しやすいという問題もあります。金属酸化物セラミック湿度センサーは容量性湿度センサーと同様の利点がありますが、セラミック細孔への埃の詰まりが部品故障の原因となる可能性があります。多くの場合、電源を入れて埃を除去する方法が用いられますが、その効果は理想的ではなく、可燃性・爆発性環境では使用できません。アルミナセンシング材料は表面構造の「自然老化」という弱点を克服できず、インピーダンスが不安定です。金属酸化物セラミック湿度センサーは、長期安定性が低いという欠点もあります。
塩化リチウム湿度センサーの最大の利点は、優れた長期安定性です。厳格な製造工程を経て製造された機器とセンサーは、高い精度、良好な安定性、そして直線性を実現し、信頼性の高い長期耐用年数を保証します。塩化リチウム湿度センサーは、長期安定性という点において、他のセンシング材料に置き換えることはできません。
投稿日時: 2024年2月26日