湿度及湿度测量的基本知识
二、湿度测量方法
湿度测量从原理(lǐ)上划分(fēn)有(yǒu)二、三十种之多(duō)。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物(wù)理(lǐ)—化學(xué)理(lǐ)论分(fēn)析和计算，初涉者可(kě)能(néng)会忽略在湿度测量中必需注意的许多(duō)因素，因而影响传感器的合理(lǐ)使用(yòng)。
常见的湿度测量方法有(yǒu)：动态法（双压法、双温法、分(fēn)流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和電(diàn)子式传感器法。
①双压法、双温法是基于热力學(xué)P、V、T平衡原理(lǐ)，平衡时间较長(cháng)，分(fēn)流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用(yòng)了现代测控手段，这些设备可(kě)以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作為(wèi)标准计量之用(yòng)，其测量精度可(kě)达±2%RH以上。
②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很(hěn)严，对环境温度的稳定要求较高。用(yòng)起来要求等很(hěn)長(cháng)时间去平衡，低湿点要求更長(cháng)。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小(xiǎo)时。
③露点法是测量湿空气达到饱和时的温度，是热力學(xué)的直接结果，准确度高，测量范围宽。计量用(yòng)的精密露点仪准确度可(kě)达±0.2℃甚至更高。但用(yòng)现代光—電(diàn)原理(lǐ)的冷镜式露点仪价格昂贵，常和标准湿度发生器配套使用(yòng)。
④干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用(yòng)A。干湿球法是一种间接方法，它用(yòng)干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有(yǒu)条件的：即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用(yòng)的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有(yǒu)5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认為(wèi)只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。
⑤電(diàn)子式湿度传感器法
電(diàn)子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业,近年来，國(guó)内外在湿度传感器研发领域取得了長(cháng)足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能(néng)化、多(duō)参数检测的方向迅速发展，為(wèi)开发新(xīn)一代湿度测控系统创造了有(yǒu)利条件，也将湿度测量技术提高到新(xīn)的水平。
三、湿度测量方案的选择
现代湿度测量方案最主要的有(yǒu)两种：干湿球测湿法，電(diàn)子式湿度传感器测湿法。下面对这两种方案进行比较，以便客户选择适合自己的湿度测量方法。
干湿球湿度计的特点：
早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计，干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有(yǒu)纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能(néng)达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有(yǒu)5％一7％RH。
干湿球测湿法采用(yòng)间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用(yòng)温度没有(yǒu)严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。
干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用(yòng)中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可(kě)。与電(diàn)子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用(yòng)。
電(diàn)子式湿度传感器的特点：
電(diàn)子式湿度传感器是近几十年，特别是近20年才迅速发展起来的。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用(yòng)标准湿度发生器来逐支标定，電(diàn)子式湿度传感器的准确度可(kě)以达到2％一3％RH。
在实际使用(yòng)中，由于尘土、油污及有(yǒu)害气體(tǐ)的影响，使用(yòng)时间一長(cháng)，会产生老化，精度下降，湿度传感器年漂移量一般都在±2%左右，一般情况下，生产厂商(shāng)会标明1次标定的有(yǒu)效使用(yòng)时间為(wèi)1年或2年，到期需重新(xīn)标定。湿度传感器每年的漂移量在±1%以内，我们可(kě)以对产品进行免费标定，同时也可(kě)以為(wèi)其它品牌的产品代為(wèi)标定。
電(diàn)子式湿度传感器的精度水平要结合其長(cháng)期稳定性去判断，一般说来，電(diàn)子式湿度传感器的長(cháng)期稳定性和使用(yòng)寿命不如干湿球湿度传感器。
湿度传感器是采用(yòng)半导體(tǐ)技术，因此对使用(yòng)的环境温度有(yǒu)要求，超过其规定的使用(yòng)温度将对传感器造成损坏。针对不同的环境温度，相继推出了80℃内中低温度下的湿度传感器及150℃以内高温型湿度传感器，这样就大大提高了湿度传感器的应用(yòng)范围，同时在相当大的程度可(kě)以取代进口同类产品，為(wèi)用(yòng)户朋友节约不小(xiǎo)的一筆(bǐ)费用(yòng)。
四、湿度传感器选择的注意事项
①．选择测量范围
和测量重量、温度一样，选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科(kē)研部门外，搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100％RH)测量。
②、选择测量精度
测量精度是湿度传感器最重要的指标，每提高—个百分(fēn)点，对湿度传感器来说就是上一个台阶，甚至是上一个档次。因為(wèi)要达到不同的精度，其制造成本相差很(hěn)大，售价也相差甚遠(yuǎn)。所以使用(yòng)者一定要量體(tǐ)裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。
如在不同温度下使用(yòng)湿度传感器，其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知，相对湿度是温度的函数，温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5％RH的湿度变化(误差)。使用(yòng)场合如果难以做到恒温，则提出过高的测湿精度是不合适的。
多(duō)数情况下，如果没有(yǒu)精确的控温手段，或者被测空间是非密封的，±5％RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间，或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合，再选用(yòng)±3％RH以上精度的湿度传感器。
而精度高于±2％RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到，更何况传感器自身了。相对湿度测量仪表，即使在20—25℃下，要达到2％RH的准确度仍是很(hěn)困难的。通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和洁净的气體(tǐ)中测量的。
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