Разделы сайта

Измерительные преобразователи влажности и температуры

Влияние окружающей среды неизбежно вносит неопределенность в рабочие параметры системы. Для учета этих факторов необходимо скомпенсировать взаимное влияние температуры и влажности.

Датчики влагосодержания можно классифицировать по принципу действия на следующие типы:

- емкостные датчики, в которых при изменении влажности изменяется электрическая емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком;

- резистивные датчики, в которых изменяется сопротивление проводника, на поверхность которого нанесен гигроскопический слой;

- пьезосорбционные датчики, в которых влага, поглощенная гигроскопическим покрытием, изменяет собственную частоту колебаний пьезокристалла, на поверхность которого нанесен гигроскопичный слой;

- датчик температуры точки росы, в котором фиксируется температура, соответствующая переходу зеркального отражения металлической поверхностью в диффузное;

- оптический абсорбционный датчик, в котором регистрируется доля поглощенной энергии света в полосах поглощения парами воды электромагнитного излучения.

Каждой из используемых технологий свойственны определенные достоинства и недостатки (точность, долговременная стабильность, время преобразования и т.д.). Из вышеописанных ИП, технологически подходят датчики двух типов: емкостные и резистивные.

Наиболее важные технические параметры, которые необходимо просмотреть при выборе датчика влажности для газоанализатора, это:

- стойкость к загрязнению;

- точность;

- линейность;

- время отклика;

- габариты и стоимость;

- питание.

Дополнительными фактора для рассмотрения могут стать стоимость замены, калибровка, сложность конструкции, надежность усилителя сигнала, схемы обработки данных, тип выхода - емкостный, по напряжению или цифровой.

По всем критериям, в том числе и по распространенности, лидирует емкостный тип датчиков, уступая по стоимости резистивным. Выходной сигнал любого (емкостного или резистивного) абсорбционного датчика влажности представляет собой функцию от температуры и влажности, поэтому для получения высокой точности измерения в широком диапазоне рабочих температур, требуется температурная компенсация характеристики преобразования. Некоторые модели имеют встроенный терморезистор или термистор.

Рассмотрим предъявляемые требования к датчикам температуры для нашей системы:

- устойчивость к химическим воздействиям;

- линейность выходных характеристик;

- малое время отклика;

- низкий дрейф;

- диапазон измеряемых температур;

- высокая точность.

Также существующие виды: термопары, термисторы, терморезистивные и полупроводниковые датчики. Каждый из них предназначен для решения специфических задач, и выбирается из соответствующих условий.

В целях уменьшения стоимостно-габаритых характеристик и сложности подключения, были выбраны комбинированные цифровые датчики влажности-температуры в одном корпусе: SHT11, SHT15.

Точность последнего датчика выше, чем предыдущего 1% и 0.1 оС, а стоимость больше на 30 %. Для калибровки ПП газов, эта точность не столь важна, поскольку у газовых сенсоров незначительный разброс в температуре и влажности не регистрируются.- имеет цифровой интерфейс I2C. CMOS датчики имеют низкое рабочее напряжение 5 В и выпускаются в SMD корпусах. Точность измерения температуры не превышает 0.3оС, а влажности - 2%.

Самое читаемое:

Молекулярно-лучевая эпитаксия
Работы по исследованию искусственно созданных полупроводниковых сверхрешеток были инициированы идеей о создании одномерной периодической структуры чередующихся сверхтонких слоев, высказанной в 1969 г. Эсаки и Цу. Изготовление подобной кристаллической структуры из сверхтонких слоев представляло в то время необычайно сло ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2019