濕敏電阻的應(yīng)用和測試方法

今天來談?wù)劃衩?a target="_blank">電阻的應(yīng)用，在這之前先稍微介紹一下濕敏電阻。

什么是濕敏電阻？

濕敏電阻是電阻值隨環(huán)境相對濕度而變化的敏感元件，主要是由濕敏層、電極和具有一定機械強度的絕緣基體所組成。

濕敏電阻工作結(jié)構(gòu)原理

濕敏電阻式傳感器主要由感濕層3、電極4和具有一定機械強度的絕緣基片2組成，如圖1所示。感濕層在吸收了環(huán)境中的水分后引起兩電極間電阻值的變化，這樣就將相對濕度的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。

濕敏電阻只能用交流的，直流會導(dǎo)致濕敏失效，因為直流的電場會導(dǎo)致高分子材料中的帶電粒子偏向兩極，一定時間以后濕敏電阻就會失效。所以必須用交流維持其動態(tài)平衡。

濕敏電阻種類和特性

濕敏電阻器也可細分為正系數(shù)濕敏電阻器和負系數(shù)濕敏電阻器兩種。

正系數(shù)濕敏電阻器是當濕度增大時，阻值明顯增大；當濕度減小時，阻值會顯著減小。

負系數(shù)濕敏電阻器是當濕度減小時，阻值會明顯增大；當濕度增大時，阻值會顯著減小。

濕敏電阻的應(yīng)用

濕敏電阻器廣泛應(yīng)用于洗衣機、空調(diào)器、錄像機、微波爐等家用電器及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面作濕度檢測、濕度控制用。

1、濕敏電阻測量

圖中R為濕敏電阻，為溫度補償用熱敏電阻。當傳感器的輸出電壓通過跟隨器并經(jīng)整流和濾波后，一方面送入比較器1與參考電壓U1比較，其輸出信號控制某一濕度；另一方面送到比較器2與參考電壓U2比較，其輸出信號控制加熱電路，以便按一定時間加熱清洗。

2、濕敏電阻-嬰幼兒尿床報警

如下所示采用濕敏電阻器構(gòu)成的嬰幼兒尿床報警器。它在嬰幼兒的尿布尿濕后發(fā)出聲音報警，起提醒作用。

電源接通后，由于尿布不濕，所以濕敏電阻器R1處于高阻值狀態(tài)，這時VT1無基極電流而處于截止狀態(tài)；VT2則進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，其集電極為低電平，通過R5加到VT3基極，使VT3截止，這時低頻振蕩器電路不工作。

在尿布濕了之后，濕敏電阻器R1的阻值下降許多，這樣VT1基極有較大電流，VT1飽和導(dǎo)通，其集電極為低電平，使VT2截止。這時，3V直流電壓通過電阻R4對電容C1充電，這一充電就是一個延時電路，隨著C1上充到的電壓到一定程度后，加到VT3基極，使VT3和VT4獲得正常直流偏置電壓而進入震蕩工作狀態(tài)，這時揚聲器BL1發(fā)出聲響，進行提示。

3、檢測大氣濕度

如圖所示，圖中圈出來的為濕敏電阻，當環(huán)境溫度較小的時候，濕敏電阻的阻值較大，電路輸入端處于低電平狀態(tài)，VT1截止，VT2導(dǎo)通處于低電平，紅色發(fā)光二極管點亮。當濕度增加時，濕敏電阻阻值減小，使VT1飽和導(dǎo)通，VT2截止，紅色發(fā)光二極管熄滅。

除此之外，濕敏電阻還有許多應(yīng)用。

濕敏電阻參數(shù)

1、相對濕度

相對濕度是指在某一溫度下，空氣中所含水蒸氣的實際密度與同一溫度下飽和密度之比，通常用“RH”表示。例如：20%RH，則表示空氣相對濕度為20%。

2、濕度溫度系數(shù)

濕度溫度系數(shù)是指在環(huán)境濕度恒定時，濕敏電阻器在溫度每變化1℃時其濕度指示的變化量。

3、靈敏度

靈敏度是指濕敏電阻器檢測濕度時的分辨率。

4、測濕范圍

測濕范圍是指濕敏電阻器的濕度測量范圍。

5、濕滯效應(yīng)

濕滯效應(yīng)是指濕敏電阻器在吸濕和脫濕過程中電氣參數(shù)表現(xiàn)的滯后現(xiàn)象。

6、響應(yīng)時間

響應(yīng)時間是指濕敏電阻器在濕度檢測環(huán)境快速變化時，其電阻值的變化情況（反應(yīng)速度）。

濕敏電阻怎么用？

濕敏電阻在使用時，必須要注意以下幾點：

1、電源選擇

濕敏電阻必須工作于交流回路中，若用直流供電，會引起多孔陶瓷表面結(jié)構(gòu)改變，濕敏特性變劣。采用交流電源頻率過高，將由于元件的附加容抗而影響測濕靈敏度和準確性，因此應(yīng)以不產(chǎn)生正、負離子積聚為原則，使電源頻率盡可能低。對離子導(dǎo)電型濕敏元件，電源頻率應(yīng)大于50Hz，一般以1000Hz為宜。對電子導(dǎo)電型，電源頻率應(yīng)低于50Hz。

2、線性化

一般濕敏元件的特性均為非線性，為便于測量，應(yīng)將其線性化。

3、溫度補償

通常氧化物半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻濕度溫度系數(shù)為0.1～0.3，故在測濕精度要求高的情況下必須進行溫度補償。

4、測濕范圍

電阻式濕敏元件在溫度超過95％RH時，濕敏膜因濕潤溶解，厚度會發(fā)生變化，若反復(fù)結(jié)露與潮解，特性會變壞而不能復(fù)原。電容式傳感器在80％RH以上高濕及100％RH以上結(jié)露或潮解狀態(tài)下，也難以檢測。另外，切勿將濕敏電容直接浸入水中或長期用于結(jié)露狀態(tài)，也不要用手摸或嘴吹其表面。

濕敏電阻怎么讀數(shù)？

濕敏電阻器本身一般沒有標識信息，一般可根據(jù)其型號等信息識讀參數(shù)。

濕敏電阻測試方法

濕敏電阻器的檢測方法與熱敏電阻器的檢測方法相似，大家可以去看《抑制浪涌電流，為什么用NTC熱敏電阻？》這篇文章，不同的是在測量時需要通過改變濕度條件，用萬用表檢測濕敏電阻器的阻值變化情況判斷好壞。

根據(jù)實測結(jié)果可對濕敏電阻器的好壞作出判斷。實際檢測時，濕敏電阻器的阻值應(yīng)隨著濕度的變化而發(fā)生變化；若周圍環(huán)境的濕度發(fā)生變化，濕敏電阻器的阻值無變化或變化不明顯，則多為濕敏電阻器感應(yīng)濕度變化的靈敏度低或性 能異常；

若實測濕敏電阻器的阻值趨近于零或無窮大，則說明該濕敏電阻器已經(jīng)損壞；如果當濕度升高時所測的阻值比正常濕度下所測的阻值大，則表明該濕敏電阻器為正濕度系數(shù)濕敏電阻器；

如果當濕度升高時所測的阻值比正常濕度下所測的阻值小，則表明該濕敏電阻器為負濕度系數(shù)濕敏電阻器。

由上可知，在濕度正常和濕度增大的情況下，濕敏電阻器都有一固定值，表明濕敏電阻器基本正常。若濕度變化，阻值不變，則說明該濕敏電阻器的性能不良。在一般情況下，濕敏電阻器若不受外力碰撞，不會輕易損壞。