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通常，人們將大氣中水蒸氣的含量以及某些物質(zhì)中所含水分的多少籠統(tǒng)稱為濕度。濕度和溫度一樣，與人們的生產(chǎn)活動(dòng)和日常生活密切相關(guān)，測(cè)量和控制濕度有時(shí)候顯得非常重要。

濕敏電阻器作為一種應(yīng)用最廣泛的濕度傳感器，其電阻值對(duì)濕度的變化極為敏感，當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度(rh)變化時(shí)，其阻值也會(huì)隨之變化。濕敏電阻器種類較多、形狀各異，已被廣泛應(yīng)用于各種濕度測(cè)量和控制系統(tǒng)之中。生活中常用的電子濕度計(jì)、洗衣機(jī)里用到的高濕度檢測(cè)元件、錄像機(jī)里用到的結(jié)露傳感器等，一般都是用濕敏電阻器作為傳感器的。

濕敏電阻器的主要特點(diǎn)是對(duì)空氣濕度變化反應(yīng)靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用簡(jiǎn)便，它具有靈活多樣的外形和不同的功能，廣泛應(yīng)用在各種電子、電氣設(shè)備中。

濕敏電阻器是利用濕敏材料能夠吸收空氣中的水分并導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化這一特性制成的。普通濕敏電阻器由基體(具有一定機(jī)械強(qiáng)度的絕緣材料)、吸濕材料和電極構(gòu)成(有的還加有防塵保護(hù)外殼),其基本結(jié)構(gòu)如圖所示�；�體采用氧化鋁、陶瓷、聚碳酸脂板等不吸水、耐高溫的材料制成，形狀可以是方片狀或圓柱狀。吸濕材料附著在基體上，形成感濕層，其特點(diǎn)為微孔型結(jié)構(gòu)，且多具有電解質(zhì)特性。當(dāng)感濕層吸附了空氣中的水分后，其微粒間接觸電阻會(huì)發(fā)生改變，具有電解質(zhì)特性的感濕層還會(huì)形成含有正、負(fù)離子的水溶液并參與導(dǎo)電，從而使對(duì)應(yīng)兩電極之間的阻值發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)由相對(duì)濕度變化到阻值變化的轉(zhuǎn)換。

濕敏電阻器所用吸濕材料不同，其電阻值變化可以隨濕度增大而增大(稱正電阻濕度特性),也可以隨濕度增大而減小(稱負(fù)電阻濕度特性)。

圖濕敏電阻器的基本結(jié)構(gòu)

外形和分類

常見(jiàn)濕敏電阻器幾乎全部是兩端無(wú)極性元件，其種類按外觀不同劃分，有圖所示的無(wú)外殼型(即裸片狀)和塑料外殼型(即加有防塵保護(hù)罩)兩大類。外殼型實(shí)際上是將片狀濕敏電阻器裝入一個(gè)多孔型塑料(或金屬)外殼內(nèi)，既保護(hù)濕敏電阻器不受外力損傷，又具有一定的防塵作用。

無(wú)外殼型產(chǎn)品除了圖中所示的最常見(jiàn)長(zhǎng)方形片狀外，還有不常見(jiàn)的圓片形、圓柱形產(chǎn)品。

如果按濕敏電阻器所用吸濕材料的不同劃分，常用的產(chǎn)品有電解質(zhì)式濕敏電阻器、碳膜濕敏電阻器、陶瓷式濕敏電阻器、高分子式濕敏電阻器等。電解質(zhì)式濕敏電阻器的典型產(chǎn)品是氯化鋰濕敏電阻器，已有50年以上的生產(chǎn)和研究歷史，其應(yīng)用很普遍。碳膜濕敏電阻器是將石墨滲在具有溶脹特性的高分子材料中制成，其特點(diǎn)是電阻值隨濕度的增加而變大，具有正電阻濕度特性。陶瓷式濕敏電阻器不僅有負(fù)電阻濕度特性產(chǎn)品，而且還有正電阻濕度特性產(chǎn)品。高分子式濕敏電阻器目前發(fā)展迅速、應(yīng)用較廣，其性價(jià)比高、體積小、使用靈活方便。

圖常用濕敏電阻器實(shí)物

名詞與參數(shù)

濕敏電阻器在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)涉及與使用環(huán)境有關(guān)的絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)等名詞，讀者必須準(zhǔn)確把握其含義。

①絕對(duì)濕度。這是指在一定的溫度及壓力條件下，單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，其單位為g/m3。

②相對(duì)濕度。這是指空氣中所含實(shí)際水蒸氣密度和同溫度下飽和水蒸氣密度的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示，其單位為“%rh”(rh表示相對(duì)濕度)。例如：30%rh,表示空氣相對(duì)濕度為30%。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)，稱飽和狀態(tài)。

③露點(diǎn)。這是指空氣在氣壓不變的條件下冷卻，當(dāng)降至某一溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)。這時(shí)，空氣中的水蒸氣將轉(zhuǎn)化凝結(jié)成露珠(稱結(jié)露),其相對(duì)濕度為100%rh,這一特定的溫度被稱為空氣的露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。當(dāng)這一特定溫度低于0℃時(shí)，水蒸氣將會(huì)結(jié)霜，所以此時(shí)又可稱為霜點(diǎn)溫度。通常，將露點(diǎn)溫度與霜點(diǎn)溫度統(tǒng)稱為露點(diǎn)。

由以上可看出，濕度測(cè)量與溫度有著密切關(guān)系。實(shí)際當(dāng)中，在測(cè)出了絕對(duì)濕度及溫度后，就能通過(guò)計(jì)算得出相對(duì)濕度、露點(diǎn)等濕度參數(shù)。

另外，濕敏電阻器的主要參數(shù)有測(cè)濕范圍、濕度溫度系數(shù)、測(cè)濕靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等，其具體定義如下。

①測(cè)濕范圍。也叫濕度量程，它表明了濕敏電阻器所允許的濕度測(cè)量范圍，使用時(shí)一般不得超過(guò)該范圍。

②濕度溫度系數(shù)。這是指在環(huán)境濕度恒定時(shí)，濕敏電阻器在溫度每變化1℃時(shí)，其濕度指示的變化量，單位為%rh/℃。

③測(cè)濕靈敏度。這是指在某一相對(duì)濕度范圍內(nèi)，相對(duì)濕度改變1%rh時(shí)，濕敏電阻器電參量的變化值或百分率。顯然，這一參數(shù)反映了濕敏電阻器在檢測(cè)濕度時(shí)的分辨率。

④響應(yīng)時(shí)間。又稱時(shí)間常數(shù)，是指濕敏電阻器在濕度檢測(cè)環(huán)境快速變化時(shí)，其電阻值從原值變化到穩(wěn)定值的63%所需的時(shí)間，它表征了濕敏電阻器對(duì)濕度變化的反應(yīng)速度。

型號(hào)命名

國(guó)產(chǎn)大多數(shù)濕敏電阻器的型號(hào)命名遵循了敏感電阻器(包括光敏電阻器、壓敏電阻器、熱敏電阻器、氣敏電阻器、力敏電阻器和磁敏電阻器等)的統(tǒng)一命名規(guī)則，其型號(hào)一般由4部分組成，格式和含義如圖所示。第1部分用漢語(yǔ)拼音字母“m”表示“敏感電阻器”。第2部分用漢語(yǔ)拼音字母“s”表示濕敏電阻器。第3部分用漢語(yǔ)拼音字母表示產(chǎn)品的用途和特征，其中“c”表示“測(cè)濕用”,“k”表示“控濕用”,無(wú)字母則表示“通用型”。第4部分用數(shù)字或數(shù)字與字母混合表示序號(hào)，以區(qū)別濕敏電阻器的外形尺寸及性能參數(shù)等，有的在兩個(gè)序號(hào)之間還加上了“-”號(hào)。例如：ms01-a型表示通用型濕敏電阻器，其序號(hào)為“01-a”。還有一些濕敏電阻器的型號(hào)命名采用了生產(chǎn)廠家自定的命名規(guī)則，如zhc-1、ysh、hr31、hds10型等。表匯集了一些常用國(guó)產(chǎn)濕敏電阻器的型號(hào)及性能參數(shù)，僅供參考。

圖國(guó)產(chǎn)濕敏電阻器的命名規(guī)則

圖常用國(guó)產(chǎn)濕敏電阻器的性能參數(shù)

產(chǎn)品標(biāo)識(shí)

常用濕敏電阻器從外表來(lái)看，無(wú)外乎有圖(a)所示的裸片狀(無(wú)外殼)和加防護(hù)罩(有外殼)兩大類型。防護(hù)罩多為塑料外殼，但也有金屬外殼，形狀大多為方形，但也有圓形產(chǎn)品。由于濕敏電阻器的外形跟其他元器件有著較為明顯的區(qū)別，所以看外觀大體上就能識(shí)別出來(lái)。

大多數(shù)濕敏電阻器的體積都比較小，在外殼上打印型號(hào)等參數(shù)有困難，加上濕敏電阻器的型號(hào)品種不是很多等原因，常見(jiàn)產(chǎn)品幾乎都看不到任何的文字標(biāo)識(shí)，這給使用者帶來(lái)一定的不便。但也有個(gè)別一些產(chǎn)品在外殼上標(biāo)出型號(hào)，如圖(b)所示�？梢�(jiàn)，使用者要了解濕敏電阻器的具體特性和有關(guān)參數(shù)等，唯一的途經(jīng)就是查看廠家提供的說(shuō)明書(shū)或有關(guān)元器件參數(shù)手冊(cè)。

常用濕敏電阻器都是兩端無(wú)極性產(chǎn)品，但有時(shí)候也可碰到四端型產(chǎn)品，如圖(c)所示。四端型產(chǎn)品主要為帶有一對(duì)加熱電極的特殊濕敏電阻器，或者是“一體化”濕度/溫度傳感器(即將濕敏電阻器和熱敏電阻器裝入同一個(gè)外殼內(nèi)，其各自的兩個(gè)引腳分別引出)。圖中示例即為四引腳的濕度/溫度傳感器。

圖濕敏電阻器的識(shí)別

電路符號(hào)

濕敏電阻器目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，其常用電路符號(hào)如圖所示。一些電路圖中多以普通電阻器圖形符號(hào)為基礎(chǔ)，增加一條斜線，并在斜線一端標(biāo)出水分子式“h?o”,以明確表示這是一只電阻值與濕度相關(guān)的濕敏電阻器。有的電路圖中用一個(gè)小圓點(diǎn)(可理解成為小水滴)代替斜線和水分子式，還有些電路圖中干脆直接使用了普通電阻器的圖形符號(hào)。

濕敏電阻器的文字符號(hào)常用“rs”或“r”來(lái)表示。當(dāng)同一個(gè)電路圖中出現(xiàn)多個(gè)濕敏電阻器時(shí)，可按習(xí)慣在其文字符號(hào)后面加上數(shù)字編號(hào)，以示區(qū)別。