一文深度了解溫濕度傳感器的應(yīng)用場景

溫濕度傳感器在眾多領(lǐng)域，特別是在實時記錄溫濕度變化的工作中最為廣泛。溫濕度傳感器可以根據(jù)所記錄的內(nèi)容，對其進(jìn)行科學(xué)有效的管理、分析和歸納。

下面我們就溫濕度傳感器在不同場景中的應(yīng)用做下介紹：

溫濕度傳感器在地鐵環(huán)境中的應(yīng)用

地鐵乘客流量大，所需新風(fēng)量變化大。因此地鐵的空調(diào)負(fù)荷變化大，要實現(xiàn)節(jié)能必須借助于自動控制的手段。

對此，在地鐵車站的站廳和站臺區(qū)等公共區(qū)域，以及重要設(shè)備房內(nèi)，設(shè)置室內(nèi)溫濕度傳感器，從而得以監(jiān)測車站實時的溫度及濕度。這些參數(shù)可幫助運營人員對車站各系統(tǒng)工況進(jìn)行合理調(diào)整，以保持車站公共區(qū)始終處于較為舒適的環(huán)境、確保設(shè)備房一直處于合適的溫度之下。

與此同時，在車站的新風(fēng)室和回風(fēng)室安裝管道溫濕度傳感器，以此來監(jiān)測室外新風(fēng)的和車站內(nèi)的溫度以及濕度。環(huán)境控制系統(tǒng)可以根據(jù)溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)來判斷車站的環(huán)境質(zhì)量，并根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的各種工況來進(jìn)行自動切換，以實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)對車站環(huán)境的自動控制，使得車站環(huán)境始終處于較為舒適的環(huán)境之中，并最終實現(xiàn)節(jié)能的減排的目的。管道溫濕度傳感器，一般安裝在新風(fēng)室和回風(fēng)室的墻壁上。

溫濕度傳感器在疫苗冷鏈存儲運輸中的應(yīng)用

疫苗儲存須有嚴(yán)格的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，而正規(guī)的疫苗存儲配送鏈應(yīng)該全程配備溫濕度監(jiān)控設(shè)備，以符合藥品經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范（GSP）的要求。因此，溫濕度傳感器的參與必不可少。在疫苗存儲、運輸和配送流程中，冷鏈全程有溫度監(jiān)控記錄并備案。疾控中心對每一批次查驗貨時，必須同時查驗途中的溫濕度記錄，確認(rèn)運輸途中溫度記錄符合GSP相關(guān)規(guī)定后再驗收入庫。

溫濕度傳感器與電子標(biāo)簽技術(shù)的相結(jié)合，為此類應(yīng)用中溫濕度監(jiān)控和測量提供了一條絕佳解決途徑。電子標(biāo)簽是一種采用了RF技術(shù)進(jìn)行近距離通信的信息載體芯片，體積小巧，安裝和使用非常方便，非常適合對零散類物品進(jìn)行信息標(biāo)示和辨別。

通過將溫濕度傳感器集成到電子標(biāo)簽上，從而使得電子標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)Ρ话惭b的物品或應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行溫度和濕度值的測量，并將測量值以射頻(RF)的方式傳輸?shù)阶x寫器上，最后由讀寫器以無線/有線方式發(fā)送給應(yīng)用后臺系統(tǒng)。

疾控部門疫苗管理人員可隨時隨地通過電腦或手機(jī)APP，實時查看全區(qū)或本單位的冰箱和冷鏈運輸車等冷鏈設(shè)備的溫濕度傳感器傳來的溫度和濕度數(shù)據(jù)，并可隨時調(diào)取冷鏈設(shè)備歷史溫度記錄，準(zhǔn)確掌握任意時間段內(nèi)冷鏈設(shè)備的運行狀況。如遇停電等突發(fā)狀況，管理人員還會在第一時間收到報警短信，并進(jìn)行及時處理，將疫苗因冷鏈溫度影響造成的損耗降到最低。

溫濕度傳感器在紡織定型機(jī)上的節(jié)能應(yīng)用

紡織業(yè)定型機(jī)在排除廢氣中既有水蒸汽、煙氣，又有熱空氣。提升水蒸汽、煙氣的含量，減少排放的熱空氣，可以達(dá)到減少能量的消耗。國家發(fā)改委《印染行業(yè)準(zhǔn)入條件》中要求“定型機(jī)及各種烘燥工藝中安裝濕度在線監(jiān)測裝置”。

目前，大多數(shù)印染廠所采用的溫濕度的調(diào)節(jié)方式都是簡單的手動調(diào)節(jié)方式。具體調(diào)節(jié)由設(shè)備頂部的排氣風(fēng)機(jī)控制，排氣管道上裝有手動的調(diào)節(jié)閥門。采用智能化的監(jiān)控方式，則是一種節(jié)約能源的有效途徑。

在給定的烘干時間內(nèi)，烘箱內(nèi)水分蒸發(fā)量與織物的原料成分、面料密度、幅寬、烘干前后本身含水率以及烘干速度等參數(shù)有關(guān)。烘燥機(jī)在不同的排氣濕度情況下，“蒸發(fā)效率”和“能耗”的變化是非線性的。定型機(jī)熱利用效率不到30%，其中最大的熱損失是排氣過程中。經(jīng)測定，排氣濕度在5%時，空氣體積是水蒸汽的19倍；而排氣濕度20%時，空氣體積是水蒸汽的4倍。相差水蒸汽體積15倍的熱空氣所攜帶的熱量完全是浪費，裝帶有溫濕度傳感器的高溫濕度測控儀，可自動控制定型機(jī)烘干濕度，從而節(jié)省大量加溫費用。

溫度傳感器在制藥行業(yè)的應(yīng)用

制藥行業(yè)的風(fēng)險控制中，滅菌效果是重中之重。大多數(shù)滅菌采用的是熱力滅菌，因此對溫度數(shù)據(jù)的監(jiān)測在制藥行業(yè)里有相當(dāng)重要的地位。對于無菌制劑，制藥行業(yè)規(guī)范要求需定期進(jìn)行溫度驗證。其中熱穿透試驗通過滅菌產(chǎn)品內(nèi)部的溫度值換算成致死率后直接反映滅菌產(chǎn)品的滅菌效果。

因此，在制藥行業(yè)中對溫度數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性要求非常高。行業(yè)里常用的溫度傳感器主要有兩種：熱電偶中的T型偶和鉑電阻。通常被建議使用的是T型偶。原因在于T型偶是唯一在低溫度段線性較好的熱電偶，同時也是唯一在低溫段精度能達(dá)到誤差在0.5℃以內(nèi)的熱電偶。但是由于T型偶材料使用是銅和康銅兩種廉金屬，其在高溫環(huán)境下容易發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致精度漂移。所以藥典上要求使用T型熱電偶傳感器作為驗證硬件，需在每次使用前后進(jìn)行校準(zhǔn)，以確定T型熱電偶在驗證的溫度范圍內(nèi)精度達(dá)到要求。

在濕熱滅菌中鉑電阻傳感器有非常不錯的應(yīng)用方案。濕熱滅菌是指用飽和水蒸氣、沸水或流通蒸汽進(jìn)行滅菌的方法，以高溫高壓水蒸氣為介質(zhì)，由于蒸汽潛熱大，穿透力強(qiáng)，容易使蛋白質(zhì)變性或凝固，最終導(dǎo)致微生物的死亡。鉑電阻具有精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點，所以特別適合在滅菌溫度控制在400℃以下的制藥行業(yè)中使用。由于鉑電阻的年精度漂移極少，因此使用鉑電阻傳感器作為驗證用溫度傳感器，并沒有明文要求進(jìn)行前后校準(zhǔn)。

隨著溫度傳感器在制藥行業(yè)中的使用時間增加，其相關(guān)技術(shù)已趨于成熟。但在用戶的使用中，細(xì)節(jié)的差異會產(chǎn)生很大不同的用戶體驗。只有了解制藥行業(yè)中的具體使用環(huán)境才能更好地解決用戶面臨的問題。

溫濕度傳感器在空氣凈化器中的應(yīng)用

隨著消費者對大氣污染關(guān)注度的不斷提高，空氣凈化產(chǎn)品逐漸成為市場上的焦點，很多人家里都安裝了空氣凈化器。當(dāng)前市面上的空氣凈化器一般都裝有三種傳感器——溫濕度傳感器、粉塵傳感器和異味傳感器。

在空氣凈化器中，溫濕度傳感器目前產(chǎn)品越來越小型化，其作用是檢測室內(nèi)濕度（干燥狀態(tài)），凈化器根據(jù)該數(shù)據(jù)控制加濕量，即可保證室內(nèi)環(huán)境在一定的濕度范圍內(nèi)，以保持最舒適的濕度。

采用 數(shù)字溫濕度一體傳感器通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)行空氣質(zhì)量分析，并控制加濕裝置、空氣凈化裝置來進(jìn)行空氣凈化。能夠?qū)κ覂?nèi)空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行實時監(jiān)測、反應(yīng)靈敏并且具有相應(yīng)的處理措施

選用高精度、高 穩(wěn)定性的溫濕度傳感器提供實時高質(zhì)量的空氣質(zhì)量監(jiān)控，并由MCU自主對環(huán)境進(jìn)行檢測和判斷，適時啟用空氣凈化裝置和超聲波加濕器，可達(dá)到省電節(jié)能的目的。

發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的溫度傳感器

發(fā)動機(jī)各種溫度指標(biāo)是發(fā)動機(jī)控制決策的重要參考依據(jù)，溫度的變化會影響空氣的密度、燃油的霧化效果、潤滑系統(tǒng)的效果，發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)需根據(jù)這些狀態(tài)的變化及時作出調(diào)整，才能保證發(fā)動機(jī)在設(shè)計范圍內(nèi)正常工作，提升性能，保護(hù)發(fā)動機(jī)。

發(fā)動機(jī)主要感知溫度的傳感器有進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、機(jī)油油溫傳感器。

進(jìn)氣溫度傳感器感知進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣溫度，溫度越高空氣密度越低，在相同的工況下吸入的空氣就越少，我們知道，空氣量是燃油配給的重要參考指標(biāo)，空燃比的濃稀變化直接影響到發(fā)動機(jī)的燃燒效果、車輛運動性能和節(jié)能目標(biāo)達(dá)成，所以裝備發(fā)動機(jī)燃油噴射系統(tǒng)一般在進(jìn)氣管道前端就裝備了進(jìn)氣溫度傳感器，大多數(shù)車型會將進(jìn)氣溫度傳感器跟空氣流量計或進(jìn)氣歧管壓力傳感器集成一體。

水溫傳感器感知發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度，發(fā)動機(jī)溫度太低會導(dǎo)致潤滑效果下降，磨損增加，同時也會造成燃油霧化效果不好，油耗上升。發(fā)動機(jī)溫度太高也會導(dǎo)致潤滑效果下降，摩擦力倍增，嚴(yán)重時會導(dǎo)致運動部件燒毀熔結(jié)，是發(fā)動機(jī)損壞的一種嚴(yán)重誘因。一般發(fā)動機(jī)都會在冷卻水水套上安裝一個或兩個水溫傳感器，時刻檢測水溫的變化，迅速做出調(diào)整或預(yù)警。

機(jī)油油溫傳感器作用跟水溫傳感器相似，一般安裝在機(jī)油盤中，感應(yīng)機(jī)油的溫度，有些車型還跟機(jī)油油位、機(jī)油壓力傳感器組合成一體，監(jiān)測機(jī)油狀態(tài)變化并在異常時提示預(yù)警。

除了進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、機(jī)油油溫傳感器外當(dāng)然還有諸如EGR廢氣再循環(huán)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器等各種輔助性溫度傳感器，這些溫度傳感器一般都是利用熱敏電阻的溫度特性制成的，溫度變化熱敏電阻的阻值也隨之變化，發(fā)動機(jī)電腦通過檢測電阻值的變化感知溫度變化并做出反應(yīng)。

溫濕度傳感器用于智能農(nóng)業(yè)的監(jiān)測中

“智能農(nóng)業(yè)”，就是應(yīng)用計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、無線通信等技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)管理、遠(yuǎn)程控制和災(zāi)變預(yù)警等功能的集成技術(shù)系統(tǒng)。在土壤中設(shè)置了多層的濕度傳感器，在這個過程當(dāng)中，如果土壤濕度傳感器長時間的低于20%，這時候整個系統(tǒng)， 就會給企業(yè)的指揮部提出預(yù)警。

溫濕度傳感器推廣了“智能大棚”建設(shè)。技術(shù)員在家里通過電腦或者是手機(jī)，都可直接遙控指揮。如發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)的溫度已經(jīng)超過35度，技術(shù)員可以通過手機(jī)遙控直接把整個設(shè)施棚內(nèi)的風(fēng)機(jī)打開。土壤濕度低于35%了，立即開始噴淋灌溉，立即開始補(bǔ)水，人可以做到在任何時間任何地點來進(jìn)行這一塊管控。利用溫室模型，實現(xiàn)了智能大棚遠(yuǎn)程管理模式。

溫濕度傳感器應(yīng)用于煙葉發(fā)酵過程中

在煙草行業(yè)，煙葉的倉儲是關(guān)系到成品煙質(zhì)量問題重要因素之一，良好的發(fā)酵工藝是做出好煙的前提。

由于煙葉自然發(fā)酵的時間很長，整個發(fā)酵過程要經(jīng)歷4-6個雨季。為保證自始至終不出問題達(dá)到理想的醇化結(jié)果，必須加強(qiáng)工藝管理，尤其是溫濕度的管理。做好防潮、防霉工作。溫度最好在20℃左右，相對濕度最好保持在60%-70%。這樣一來，無線溫濕度傳感器便很適用于對溫濕度的監(jiān)測與控制。

如果煙葉含水量高，煙堆體積過大，堆積緊密，當(dāng)外界氣溫較高，煙包內(nèi)會發(fā)熱增溫，引起煙葉碳化（即為燒包）。在具備自然通風(fēng)的情況下，采用開窗通風(fēng)的方法，排除庫內(nèi)不適宜的熱濕空氣，防止煙葉發(fā)熱。

初烤煙和曬黃煙入庫時水分在16.0%-18.0%，少數(shù)煙包達(dá)18%以上。對含水量超標(biāo)的煙葉，為了盡快降低其水分，減少或防止碳化、霉變，在入庫后應(yīng)采取隔離措施，松包通風(fēng)攤晾，并用排氣扇將濕氣排除庫外，使水分降低到15%以下。在不具備通風(fēng)除濕的情況下，應(yīng)采用除濕機(jī)除濕，降低庫內(nèi)空氣的相對濕度，使煙葉水分散失至安全范圍以內(nèi)。

利用無線溫濕度傳感器可與除濕機(jī)控制系統(tǒng)連接，自動監(jiān)測溫濕度，達(dá)到預(yù)設(shè)值便能啟停除濕機(jī)。以后，通過除濕機(jī)除濕保證庫內(nèi)溫度的正常。

在自然發(fā)酵過程中，應(yīng)注意控制煙葉的含水量和煙包溫度，經(jīng)常對煙包進(jìn)行檢查，使用無線溫濕度傳感器系統(tǒng)，可提高煙葉的發(fā)酵質(zhì)量，。

溫濕度傳感器在中心機(jī)房中的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起與快速發(fā)展，信息的交換與傳播速度越來越快，信息量也越來越大。中心機(jī)房成為了一些公司及相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、處理、共享的重要場所，確保機(jī)房內(nèi)服務(wù)器或者處理器正常運轉(zhuǎn)對于企業(yè)至關(guān)重要。由于機(jī)房內(nèi)多為電子設(shè)備，環(huán)境溫濕度會直接影響其工作狀況，因此溫濕度傳感器成為機(jī)房環(huán)境綜合監(jiān)測系統(tǒng)中必不可少的部分。

現(xiàn)代電子計算設(shè)備中使用了大批的各種半導(dǎo)體器件，在進(jìn)行長時間工作狀態(tài)下都會發(fā)熱升溫，當(dāng)溫度升高時，各器件的性能就會隨之下降。而發(fā)熱的半導(dǎo)體向空氣中釋放熱量會使環(huán)境溫度升高，使得自身的散熱效果減弱，進(jìn)一步導(dǎo)致半導(dǎo)體器件溫度升高，影響設(shè)備正常運作。通過溫濕度傳感器對環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，當(dāng)溫度過高時啟動機(jī)房降溫措施，確保環(huán)境溫度正常。

此外，機(jī)房中的濕度也需要保持在合適的范圍內(nèi)。因為若空氣相對濕度過低時，即空氣過于干燥時，靜電壓會顯著升高，嚴(yán)重危害設(shè)備和人員安全;空氣濕度過高時，空氣中水蒸氣容易在電路表面形成水膜，造成電路和飛弧現(xiàn)象。

在智能手機(jī)等消費電子的應(yīng)用

阻礙智能手機(jī)廠商采用溫濕度傳感器的主要原因，可能并非來自傳感器本身。怎樣使其轉(zhuǎn)化為手機(jī)用戶的有利信息成為應(yīng)用的關(guān)鍵。針對溫濕度傳感器的應(yīng)用開發(fā)已經(jīng)越來越多。

在消費電子領(lǐng)域，溫濕度傳感器的傳統(tǒng)應(yīng)用是天氣預(yù)報以及室內(nèi)監(jiān)測。隨著Windows8、Android4.0增加了對于溫濕度傳感器的API支持，相關(guān)的第三方應(yīng)用開發(fā)者將可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)大量的應(yīng)用軟件。

用于消費類電子產(chǎn)品上的溫濕度傳感器精度可能并不需要達(dá)到那么高，5%濕度精度、0.5℃溫度精度已經(jīng)可以滿足客戶需求。隨著傳感器價格的持續(xù)降低，相信未來不只是高端手機(jī)，包括中、低端的智能手機(jī)都會考慮加入這一功能。

溫濕度傳感器在智能設(shè)備上的應(yīng)用

隨著智能化的發(fā)展，傳感器是智能設(shè)備上的必然配置，更多的溫濕度傳感器被使用到智能設(shè)備。

遠(yuǎn)程智能監(jiān)護(hù)

新型的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)-遠(yuǎn)程智能嬰兒看護(hù)器，讓這成為可能，父母可以通過遠(yuǎn)程智能嬰兒看護(hù)儀，隨時監(jiān)控寶寶睡眠活動狀態(tài)。

這是一款新型的遠(yuǎn)程智能嬰兒監(jiān)控儀，產(chǎn)品整體外觀設(shè)計非常簡約，嬰兒監(jiān)控儀內(nèi)置有高精度的溫濕度傳感器，應(yīng)用程序中會顯示房間的溫度和濕度，能夠幫助父母清楚地了解寶寶睡眠時的溫濕度環(huán)境，通過Wi-Fi和LAN，設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)。即使在上班工作，想寶寶的時候只要啟動iPhone上的應(yīng)用程序就可以看到。

遠(yuǎn)程嬰兒看護(hù)器上中的溫濕度傳感器要求傳感器具有小尺寸低功耗的特點， 從而可用于低耗能與無線兼容的場合，更加節(jié)能延長了系統(tǒng)電池壽命。應(yīng)用中不進(jìn)行測量時傳感器便進(jìn)入休眠模式，此模式下耗電僅1uA，而傳感器在滿負(fù)荷工作時耗電也僅僅是750uA。這使其廣泛地應(yīng)用于嬰兒監(jiān)護(hù)儀、呼吸設(shè)備等應(yīng)用中。

智能胸罩監(jiān)測乳腺癌

一款名為iTbra的智能胸罩被研發(fā)了出來。據(jù)說它可以幫助女性輕松檢測出乳房是否存在癌變的可能性。

由于乳房當(dāng)中腫瘤組織溫度高于正常組織，這款設(shè)備內(nèi)置的溫度傳感器可以監(jiān)控組織血流量和溫度來判斷是否存癌組織，并且與醫(yī)生或用戶的移動裝置進(jìn)行通訊，使癌癥檢測地更快。

智能電燈裝備溫濕度傳感器

這款智能天花燈設(shè)備采用了亮度、溫濕度傳感器等多種傳感器技術(shù)。

智能電燈由天花燈與包含控制功能的多功能部件組成。除照明部分以外， 還搭載了眾多傳感器的部件。這些部件包括：人體感應(yīng)器、紅外線控制器、亮度傳感器、溫濕度傳感器、麥克風(fēng)和音響等。該產(chǎn)品能夠利用來自其溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)與諸如空調(diào)、恒溫器的其它電器設(shè)備進(jìn)行通訊。

當(dāng)其處在WiFi環(huán)境下并與智能手機(jī)連接時，可以它當(dāng)做紅外線控制器控制家里的空調(diào)、電視這類需要紅外線遙控器才能開啟的設(shè)備。此外，如果家里的家電在智能手機(jī)上有專用App，可以在用戶外出時通過這款智能電燈實現(xiàn)智能開關(guān)。

未來的溫濕度傳感器市場尤其是在消費電子及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域擁有廣闊前景。如何開發(fā)出合適的應(yīng)用，成為這里面的關(guān)鍵，這需要溫濕度傳感器廠家認(rèn)真分析客戶群體，提出最優(yōu)的解決方案。

審核編輯 ：李倩