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陶瓷湿敏传感器的构成和应用

2020年11月06日 10:05 次阅读

陶瓷湿敏传感器的构成

陶瓷湿敏传感器由金属氧化物陶瓷构成,分离子型和电子型两类。

①离子型湿敏元件是由绝缘材料制成的多孔陶瓷元件。由于水分子在微孔中的物理吸附作用,在湿空气中呈现H+,使元件的电导率增加,主要成分分两种α-Fe2O3及K2CO3和ZnO.V2O5.LI2O。陶瓷湿度传感器在低湿段电阻随湿度阻值变化较大,在40%-80%RH范围内,线性度比较好,高湿段则变化过小,可见陶瓷湿度传感器在常湿状态下具有较好的特性曲线,而在高湿段,低湿段曲线发生畸变,非线性比较明显。陶瓷湿敏元件的感湿特性还受到温度变化的影响,温度补偿对测量精度是重要的。

②电子型湿敏传感器主要有氧化铝、一氧化镁合成陶瓷湿度传感器元件电导率的增加和减少,利用分子在氧化物表面上的化学吸附作用而成,N型半导体,P型半导体氧化物反应出正湿度特性和负湿度特性。氧化铝和一氧化镁湿度传感器,在700℃以下温度下可以进行湿度测量而比较稳定。但结构复杂,需要加热光栅加热至700℃,耗电大使用条件苛刻,价格昂贵,还要防止空气流速变动所引的特性改变,不易在工业领域普及使用。

陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于湿度滞后,吸附水蒸气能力强且灵敏度高,物理化学性能稳定;响应速度快;体积小,便于批量生产;可加热清洗,有利于在恶劣环境下工作。但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿度传感器迫切解决的问题。

陶瓷湿敏传感器的应用

陶瓷湿敏传感器已广泛应用于各类机具中,例如湿度计、空调器、增湿机、去湿机、微波炉等。其应用领域及用途可见表1所示。

表1.陶瓷湿敏传感器的主要应用领域及用途


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