濕度傳感器是環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中常用的儀表之一。為何？因?yàn)樗鼈兪窃趯で蟠蛟焓孢m、安全和節(jié)能的環(huán)境時(shí)必須正確控制的重要測(cè)量參數(shù)之一。例如，濕度傳感器常用于暖通空調(diào)、生物醫(yī)學(xué)、食品加工、制藥、氣象、微電子、農(nóng)業(yè)和結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)等行業(yè)。讓我們快速了解一下現(xiàn)代濕度傳感器的發(fā)展歷程，并關(guān)注這些儀表為何如此重要 - 以及維薩拉的 HUMICAP® 解決方案如何為您提供幫助。

現(xiàn)代濕度傳感器 - 在維薩拉的發(fā)展歷程

濕度定義為空氣中的水蒸氣量。常用的術(shù)語是“相對(duì)濕度"(RH)，因?yàn)檫@一濕度數(shù)量是相對(duì)于溫度的?？v觀相對(duì)濕度測(cè)量的發(fā)展歷史，已經(jīng)有許多方法可用來完成該任務(wù)。早期的濕度計(jì)測(cè)量吸收水蒸氣的不同材料的物理變化，示例包括動(dòng)物毛發(fā)和紙卷。這些方法經(jīng)證明并不準(zhǔn)確，測(cè)量范圍有限且維護(hù)要求較高。 

然后開發(fā)了計(jì)算相對(duì)濕度的其他方法，某些方法沿用至今，例如懸吊式干濕計(jì)和冷鏡式濕度計(jì)。這些方法使用蒸發(fā)和冷凝來間接測(cè)量和計(jì)算濕度水平，但是它們并非始終為理想之選。隨著在天氣和研究應(yīng)用中對(duì)更精確和全范圍的相對(duì)濕度測(cè)量需求的不斷增長(zhǎng)，需要更精確和低維護(hù)量的解決方案。  

在發(fā)明晶體管之后開發(fā)了電子濕度傳感器。這些傳感器以測(cè)量電阻為基礎(chǔ)，所含材料會(huì)吸收水蒸氣，其電阻會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。但這些傳感器也有缺點(diǎn)，例如穩(wěn)定性差、精度有限以及難以對(duì)濕度水平下降做出響應(yīng)（也稱為時(shí)滯現(xiàn)象）。

為了克服這些缺點(diǎn)并為氣象觀測(cè)技術(shù)提供更高的可靠性，維薩拉于 1973 年開發(fā)出了基于薄膜聚合物的電容式濕度傳感器。

濕度傳感器的工作原理

現(xiàn)代電容式濕度傳感器由一種聚合物和兩個(gè)電極組成：聚合物與空氣中的水蒸氣反應(yīng)，而電極在聚合物的每一側(cè)各有一個(gè)。隨著空氣濕度的變化，聚合物將吸收和釋放水蒸氣，從而改變傳感器的電容。電容的變化是通過兩個(gè)電極測(cè)量的，這兩個(gè)電極與數(shù)字裝置通信，而此數(shù)字裝置負(fù)責(zé)解釋并傳輸讀數(shù)。事實(shí)證明，這種類型的傳感器可以長(zhǎng)期穩(wěn)定按預(yù)期并可靠地運(yùn)行。

使用 HUMICAP® 傳感器監(jiān)測(cè)濕度

維薩拉濕度傳感器稱為 HUMICAP，能夠以較高的穩(wěn)定性和快速的響應(yīng)時(shí)間測(cè)量相對(duì)濕度范圍。這項(xiàng)技術(shù)使氣象探空氣球能夠?qū)ρ杆僮兓拇髿鈼l件做出響應(yīng)，從而可以更好地了解天氣，并提高了我們進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)的能力。 

多年來，維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器在工業(yè)、生命科學(xué)以及濕度測(cè)量可以改善質(zhì)量和舒適度的其他應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了更多的用途。結(jié)合溫度傳感器，現(xiàn)代濕度計(jì)可以計(jì)算出許多有用的基于濕度的變量，例如露點(diǎn)、焓值、絕對(duì)濕度和百萬分率 (ppm)。

與變送器或儀表相結(jié)合，維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器可以將其測(cè)量數(shù)據(jù)傳遞給需要使用這些數(shù)據(jù)做出重大決策的人員和系統(tǒng)。從手持式濕度計(jì)到工業(yè)探頭和變送器，不使用精確的濕度測(cè)量來改善條件或工藝過程的環(huán)境寥寥。

盡管市場(chǎng)上產(chǎn)品繁多，但 HUMICAP 技術(shù)仍在不斷發(fā)展和改進(jìn)，可提供高質(zhì)量的測(cè)量數(shù)據(jù)。
 

不同類型的濕度儀表

HUMICAP 技術(shù)已應(yīng)用到多種儀表中。盡管起源于氣象探空氣球，但今天常見的是用于暖通空調(diào)應(yīng)用的室內(nèi)傳感器。這些傳感器可以安裝在墻壁上、管道系統(tǒng)以及冰箱中。室外傳感器也很常見，因?yàn)樗鼈冇糜跉庀笳竞惋w機(jī)上以檢測(cè)結(jié)冰情況。 

專用傳感器也已發(fā)展到可在頗具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中發(fā)揮作用，例如烤箱、環(huán)境測(cè)試室和高壓管道中。還改制出了不同的濕度傳感器來測(cè)量油中的溶解水，這有助于保護(hù)我們的能源基礎(chǔ)設(shè)施。 

通過進(jìn)一步的改造，可開發(fā)用于氣動(dòng)和呼吸空氣的低濕度露點(diǎn)測(cè)量裝置。維薩拉 DRYCAP® 傳感器建立在 HUMICAP 技術(shù)的基礎(chǔ)上，可為超干燥的應(yīng)用提供測(cè)量。

世界經(jīng)濟(jì)中鮮有領(lǐng)域不測(cè)量或不考慮濕度，而維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器技術(shù)可提供可靠和準(zhǔn)確的信息，我們依靠這些信息來改進(jìn)流程并做出明智的決策。