濕敏電阻器有哪些分類?這3類濕敏電阻器你是不是都知道?
濕敏電阻器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、濕敏電阻器
濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化這一原理而制成的。工業(yè)上流行的濕敏電阻主要有氯化鋰濕敏電阻,有機(jī)高分子膜濕敏電阻。
濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對濕度成正比 。
濕敏電阻只能用交流的,直流會導(dǎo)致濕敏失效,因?yàn)橹绷鞯碾妶鰰?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失效。所以必須用交流維持其動態(tài)平衡,這也是為什么測濕敏電阻阻值要用電橋而不能用普通萬用表的原因。
水分子是極性分子,在直流電場中會分解為H2及O2,影響測量,并且在濕度傳感器中存在導(dǎo)電離子,在高濕情況下,如采用直流電會漂移,造成電導(dǎo)率漂移,影響傳感器的使用壽命??刹捎肦C充放電,計(jì)時(shí)方式,有些芯片有RFC功能,亦可使用,或用IC直接產(chǎn)生1KHZ方波,疊加在采樣電阻與濕度傳感器之上,通過AD,在正周期內(nèi)測量分壓亦可。或采用模擬電路,通過對數(shù)運(yùn)算進(jìn)行R/V轉(zhuǎn)換,再AD采樣。
二、濕敏電阻器分類
濕敏電阻器通常分為三個(gè)不同的種類。
第一種是比較常見的半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件,這種材料的濕敏電阻能檢測的濕度范圍是比較廣的,并且性能也好,不會輕易受到影響;半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件是由半導(dǎo)體陶瓷制成的對濕度敏感的元件。金屬氧化物半導(dǎo)體陶瓷結(jié)構(gòu)不甚致密,各晶粒之間有一定的空隙,呈多孔毛細(xì)管狀,水分子可通過陶瓷材料的細(xì)孔,在各晶粒的表面和晶粒界面處吸附。在整個(gè)相對濕度范圍內(nèi),電子導(dǎo)電和質(zhì)子導(dǎo)電都同時(shí)存在,即是一種混合型導(dǎo)電模式,且當(dāng)相對濕度低于某一數(shù)值時(shí),電子導(dǎo)電占主要地位。當(dāng)相對濕度高于該數(shù)值時(shí),質(zhì)子導(dǎo)電占主要地位。典型的有亞鉻酸鎂-氧化鈦陶瓷濕度傳感器、氧化鎳陶瓷濕度傳感器、氧化鈦-五氧化二釩陶瓷濕度傳感器。
第二種氯化鋰濕敏電阻,比較多的運(yùn)用濕度計(jì)等的制作;氯化鋰濕敏電阻是利用吸濕性鹽類潮解,離子電導(dǎo)率發(fā)生變化而制成的測濕元件。它由引線、基片、感濕層與電極組成。氯化鋰(LiCl)通常與聚乙烯醇組成混合體,在氯化鋰的溶液中,Li 和 Cl 均以正負(fù)離子的形式存在,而 Li+對水分子的吸引力強(qiáng),離子水合程度高,其溶液中的離子導(dǎo)電能力與濃度成正比。當(dāng)溶液置于一定濕度場中,若環(huán)境相對濕度高,溶液將吸收水分,使溶液濃度降低,因此,其溶液電阻率增高;反之,環(huán)境相對濕度變低時(shí),則溶液濃度升高,其電阻率下降,從而實(shí)現(xiàn)對濕度的測量。氯化鋰濕敏元件在 150℃時(shí)的電阻-濕度特性曲線。
氯化鋰濕度傳感器具有穩(wěn)定性、耐溫性和使用壽命長多項(xiàng)重要的優(yōu)點(diǎn),氯化鋰濕敏傳感器已有了五十年以上的生產(chǎn)和研究的歷史,有著多種多樣的產(chǎn)品型式和制作方法,都應(yīng)用了氯化鋰感濕液具備的各種優(yōu)點(diǎn)尤其是穩(wěn)定性最強(qiáng),
氯化鋰濕敏器件屬于電解質(zhì)感濕性材料,在眾多的感濕材料之中,首先被人們所注意并應(yīng)用于制造濕敏器件,氯化鋰電解質(zhì)感濕液依據(jù)當(dāng)量電導(dǎo)隨著溶液濃度的增加而下降。電解質(zhì)溶解于水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實(shí)現(xiàn)感濕。
氯化鋰感濕基片的結(jié)構(gòu)為選用絕緣材料的襯底,在上方制作一對金屬電極,涂覆一層電解質(zhì)溶液感濕膜,氯化鋰是典型的離子晶體,屬于非親合型電解質(zhì),氯化鋰溶液中,Li+對極性水分子的吸引力極強(qiáng),離子水分程度最高。
最后一種是有機(jī)高分子膜濕敏電阻,這種使用了贏分子材料的濕敏電阻更多地運(yùn)用于高溫中濕度的測量。有機(jī)高分子膜濕敏電阻,在基片上覆蓋一層用感濕高分子材料制成膜進(jìn)行濕度測量的器件。當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。
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