濕度傳感器的主要誤差來(lái)源

　　濕度傳感器可分為物性型和結(jié)構(gòu)型。物性型濕度傳感器又分為水分子親和型和非親和型兩類。絕大多數(shù)實(shí)用的濕度傳感器屬于前者。水分子親和型的感濕機(jī)理主要表現(xiàn)在感濕材料在吸濕后阻值和電容值發(fā)生規(guī)律性變化。具有此類物性的材料很多：有金屬氧化物、高分子、電解質(zhì)、碳—聚合物混合材料。而現(xiàn)有的電子敏感材料的均勻性、一致性尚未達(dá)到理想水平，元件制作工藝也參差不齊，所以感濕元件的物性存在分散性。感濕元件的物性與濕度值之間又是一種間接關(guān)系，須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路將阻值或容值的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流量值。所以不同的原理、不同的材料、不同的結(jié)構(gòu)做出的傳感器反映的濕度值總是存在差異。

　　影響電子式濕度測(cè)量準(zhǔn)確度的因素

　　1.濕度傳感器的誤差

　　a.敏感元件分散性造成：即元件阻值、容值對(duì)濕度響應(yīng)的離散性。

　　b.信號(hào)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生誤差：即阻值、容值轉(zhuǎn)換為電壓、電流信號(hào)時(shí)產(chǎn)生。

　　c.溫漂、時(shí)漂造成：濕敏元件必需和被測(cè)氣體直接接觸，不能象其它電子器件那樣完全密封。故容易被空氣中的酸性、堿性成分及有機(jī)溶劑腐蝕、污染，所以濕敏元件難以做到長(zhǎng)壽命，需要定期（例如一年）標(biāo)定。壽命較長(zhǎng)，穩(wěn)定性好的傳感器標(biāo)定后可繼續(xù)使用，達(dá)十年以上。

　　2.二次儀表中，對(duì)信號(hào)的處理引入的誤差

　　a.對(duì)信號(hào)放大、補(bǔ)償以及修正后產(chǎn)生的失真：例如有的濕敏元件溫度系數(shù)是個(gè)變量，常溫下補(bǔ)償后，高溫時(shí)仍有誤差。

　　b.整機(jī)電路的零點(diǎn)漂移、溫度漂移產(chǎn)生的誤差。

　　3.傳感器、變送器在校準(zhǔn)，標(biāo)定時(shí)產(chǎn)生的誤差

　　a.標(biāo)定設(shè)備的干燥系統(tǒng)、飽和系統(tǒng)不理想;或者雙壓法、雙溫法設(shè)備的壓力、溫度測(cè)量控制不準(zhǔn);在分流法設(shè)備中因質(zhì)量流量計(jì)不準(zhǔn);在露點(diǎn)法中，因采樣氣時(shí)導(dǎo)管漏氣或?qū)Ч芴L(zhǎng)而影響溫度都會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。

　　b.平衡時(shí)間不夠或難以達(dá)到平衡產(chǎn)生的誤差。敏感元件周圍有發(fā)熱體（如功率較大的元器件）也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

　　c.傳感器在工作室停留位置不同產(chǎn)生的誤差。

　　按“需要和可能”合理選擇相應(yīng)的濕度傳感器

　　濕度傳感器品種繁多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)于合理使用濕度傳感器的討論，用戶最好根據(jù)實(shí)際需要合理選擇傳感器，不要盲目追求高指標(biāo)。用現(xiàn)代電子技術(shù)提高一個(gè)傳感器及其二次儀表的分辨率并不是很難的事情，但提高一臺(tái)儀器儀表的準(zhǔn)確度則不是輕而易舉能辦到的。對(duì)濕度傳感器而言，提高一、兩個(gè)百分點(diǎn)，實(shí)際上是提高一個(gè)等級(jí)，可能意味著成本和造價(jià)的大幅度提高甚至翻番。一般工控條件下使用濕度傳感器，誤差確定在±5%RH以內(nèi)就足夠了。如果使用者對(duì)濕度測(cè)量的精度要求較特殊，譬如精度高、使用溫度變化較大，或者主要在低濕段或高濕段使用，就最好找權(quán)威的計(jì)量部門用二級(jí)以上的標(biāo)定設(shè)備予于檢測(cè)。否則采用精度低的測(cè)試手段只能得出置信度很低的結(jié)論。經(jīng)過(guò)測(cè)試，全面、準(zhǔn)確地了解濕度傳感器的技術(shù)性能是合理使用這種傳感器的必要前提。