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湿敏电阻的种类和结构原理

产品新闻| 浏览量:1255| 2022年02月17日

湿敏电阻的类型和结构原理

输出电阻信号,电阻值随相对湿度的变化而变化的元件称为湿敏电阻。湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分电阻值的原理。

1.半导体陶瓷湿敏元件

铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件是一种常用的湿度传感器,由MgCr2O4-TIO多孔半导体陶瓷由成的多孔半导体陶瓷。该材料的表面电阻值可以随着湿度的增加而降低,即使在高湿度条件下反复热清洗,性能也不会改变。该组件已被使用MgCr2O4-TIO2多孔陶瓷,电极材料二氧化物通过丝网印刷到陶瓷片的两侧,在高温烧结下形成多孔电极。陶瓷片周围设有电阻丝绕组加热器,450或1min热清洗陶瓷表面。湿敏电阻的电阻-相对湿度特征曲线如图1所示。

图1 电阻-湿度特性曲线

图2是湿敏元件应用的测量电路。R为湿敏电阻,为温度补偿用热敏电阻。为了使检测湿度的灵敏度最大,可使R=。此时,传感器的输出电压通过跟踪器、整流和滤波器输入比较器1和参考电压U相比之下,输出信号控制一定的湿度;另一方面,发送到比较器2和参考电压U2.其输出信号控制加热电路,以便在一定时间内加热和清洗。

图2

2.氯化锂湿敏电阻

图3是氯化锂湿敏电阻的结构图。它是在聚碳酸酯基板上制成一对梳状金电极,然后浸泡在溶解在聚乙烯醇中的氯化锂胶溶液中,然后在其表面涂上一层多孔保护膜。氯化锂是一种潮解盐,由这种电解质溶液形成的薄膜可以随着空气中水蒸气的变化而吸湿或脱湿。感湿膜的电阻随空气的相对湿度而变化。当空气中的湿度增加时,感湿膜中的盐浓度降低。

图3 氯化锂湿敏电阻结构

图4是一个相对湿度计的电原理框图。测量探头由氯化锂湿敏电阻和热敏电阻组成,并通过三线电缆连接到桥上。热敏电阻用作温度补偿。测量时,首先对指示装置的温度补偿进行适当修正,将桥校正到零,然后直接从刻度盘上读取相对湿度值。桥由分压电阻组成,另外,另外两个臂由和或和组成。桥由振荡器提供交流电压。放大器放大后,桥的输出通过整流电路给出电流表指示。

图4 相对湿度计原理图

3.有机聚合物膜湿敏电阻

有机聚合物膜湿敏电阻是在氧化铝等陶瓷基板上设置梳状电极,然后在其表面涂上具有感湿性和导电性的聚合物材料膜,然后涂上多孔聚合物膜保护层。该湿敏元件利用水蒸气附着在感湿膜上,电阻值对应于相对湿度。由于使用了赢分子材料,适用于高温气体中湿牢度的测量。

图5为三氧化二铁-聚乙二醇聚合物膜湿敏电阻的结构和特点。