濕度傳感器在電路中的具體應(yīng)用

濕度是大氣中水蒸氣的量，相對(duì)濕度是濕度的概念。濕度是空氣中存在的蒸汽和其他元素的混合物的含水量。相對(duì)濕度是給定溫度下空氣中水蒸氣的百分比。濕度用于確定雨、霧或薄霧發(fā)生的可能性。相對(duì)濕度用于氣候控制以及如何影響人類的健康、舒適和安全，也用于確保機(jī)器、車輛和建筑物的安全，確定某個(gè)地方的濕度提供了預(yù)測(cè)天氣的數(shù)據(jù)。

潮濕會(huì)導(dǎo)致電路板中電路參數(shù)發(fā)生改變引發(fā)電路板故障，電路板中電路處于短路狀態(tài)，致使電路板故障，信號(hào)處理或傳輸線路出現(xiàn)斷路，致使電路板故障。潮濕的定義即含有比正常狀態(tài)下較多的水份，所以在潮濕環(huán)境中使用的電路板，由于空氣中含有比較大的濕氣，當(dāng)濕氣過大時(shí)就會(huì)化成水珠跌落到電路板上，跌落到電路板上水珠在電路板上散開后，會(huì)依附在電子元件的各個(gè)引腳或者印制線上。由于目前電路板中應(yīng)用的電子元件都是SOP或SSOP貼片元件，引腳與引腳之間的距離十分微小，尤其是SSOP封裝的集成電路其引腳與引腳之間的距離十分微小，當(dāng)濕氣轉(zhuǎn)化為水珠滴在SSOP封裝集成電路引腳上時(shí)，如果此時(shí)電路板處于運(yùn)行狀態(tài)，就會(huì)給集成電路的引腳間增加一個(gè)無(wú)形的電阻(因?yàn)樗菍?dǎo)電的)，甚者會(huì)引發(fā)短路，導(dǎo)致處于工作狀態(tài)中的電路板出現(xiàn)故障。

如果由濕氣轉(zhuǎn)化成為的水珠滴在電路板上電子元件的引腳間時(shí)，而此時(shí)電路板剛好處于沒工作或斷電狀態(tài)，不會(huì)立即對(duì)電路板造成危害，但電子元件的引腳或印制線受到水滴的浸潤(rùn)后，元件的引腳就會(huì)發(fā)生銹蝕，時(shí)間久了還會(huì)因銹蝕而斷腳引發(fā)電路板故障，印制線被水珠浸潤(rùn)后，尤其是信號(hào)傳輸線比較細(xì)小，被浸潤(rùn)一段時(shí)間后，就會(huì)出現(xiàn)印制線霉斷的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致電路板在次投入工作時(shí)，出現(xiàn)不能運(yùn)行的情況。

目前，國(guó)外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠家及典型產(chǎn)品分別為Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型)，Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型)，Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。這些產(chǎn)品可分成以下三種類型：

線性電壓輸出式集成濕度傳感器

典型產(chǎn)品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特點(diǎn)是采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào)，響應(yīng)速度快，重復(fù)性好，抗污染能力強(qiáng)。

線性頻率輸出集成濕度傳感器

典型產(chǎn)品為HF3223型。它采用模塊式結(jié)構(gòu)，屬于頻率輸出式集成濕度傳感器，在55%RH時(shí)的輸出頻率為8750Hz(型值)，當(dāng)相對(duì)濕度從10%變化到95%時(shí)，輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。這種傳感器具有線性度好、抗干擾能力強(qiáng)、便于配數(shù)字電路或單片機(jī)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。

頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器

典型產(chǎn)品為HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外，還增加了溫度信號(hào)輸出端，利用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻作為溫度傳感器。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，其電阻值也相應(yīng)改變并且從NTC端引出，配上二次儀表即可測(cè)量出溫度值。

單片智能化濕度/溫度傳感器

2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化濕度/溫度傳感器，其外形尺寸僅為7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm)，體積與火柴頭相近。出廠前，每只傳感器都在溫度室中做過精密標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)被編成相應(yīng)的程序存入校準(zhǔn)存儲(chǔ)器中，在測(cè)量過程中可對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。它們不僅能準(zhǔn)確測(cè)量相對(duì)溫度，還能測(cè)量溫度和露點(diǎn)。測(cè)量相對(duì)溫度的范圍是0～100%，分辨力達(dá)0.03%RH，最高精度為±2%RH。測(cè)量溫度的范圍是-40℃～+123.8℃，分辨力為0.01℃。測(cè)量露點(diǎn)的精度<±1℃。在測(cè)量濕度、溫度時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)分別可達(dá)12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高測(cè)量速率，減小芯片的功耗。SHT11/15的產(chǎn)品互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，不需要外部元件，適配各種單片機(jī)，可廣泛用于醫(yī)療設(shè)備及溫度/濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。