传感器创新应用.docx

湿
度
传
感
器
的
创
新
应
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随着时代的发展，湿度及对湿度的测量和控制对人们的日常生活显得越来越重要，如气象、科研、农业、纺织、机房、航空航天、电力等部门都需要采用湿度传感器来进行测量和控制，对湿度传感器的性能指标要求也越来越高，对环境温湿度的控制以及对工业材料水分量的监测与分析已成为比较普遍的技术条件之一。
湿度传感器是能感受气体中水蒸气含量，并转换成可用输出信号的传感器。湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。

一、湿度传感器在打印机上的应用
在校园中，打印店是必不可少的，许多学习资料以及作业需要打印或者复印，打印机在天气干燥时工作正常，然而当遇到潮湿天气时许多打印店都会遇到一个共同的问题，纸张潮湿，打印机工作时出现堵纸等故障。这样机器就无法正常工作浪费了纸张同时也耽误了同学们打印资料。
基于此问题，我认为可以借助湿度传感器通过检测检测纸槽内部空气湿度，然后调节纸槽内部空气湿度，保持干燥环境从而避免纸张潮湿。

空气湿度测量电路
如图所示是湿度检测电路，其中为电容式湿度传感器。由555时基电路、湿度传感器等组成多谐振荡器，在振荡器的输出端有电容器，它将多谐振荡器输出的方波信号转换为三角波。当湿度相对变化时，湿度传感器的电容量将随着改变，它将使多谐振荡器输出的频率及三角波的幅度都发生相应变化。输出信号经、整流和滤波后可从电压表上直接读出与相对湿度相应读数来。
在打印机纸槽四周同时安装湿度传感器和热风扇，当检测到一定量的空气湿度量的时候可以自动启动热风扇，加热纸槽，从而保证了打印机纸槽内部的干燥,防止在天气潮湿时出现堵纸现象。

二、湿度传感器汽车挡风玻璃上应用
随着私家车的不断增加，每到冬天的早晨相信许多车主都会遇到汽车挡风玻璃出现一层霜的现象，除去这层霜耽误时间，利用湿度传感器的检测便可以避免结霜。。
如下图所示是一种用于汽车驾驶室挡风玻璃的自动除霜电路。其目的是防止驾驶室的挡风玻璃结露或积霜，在低温时，调整,使继电器触点释放。当环境湿度达到80%RH以上时，使截止，导通，继电器吸合，常开触点接通加热丝，驱散湿气，避免挡风玻璃结露，影响行车安全。当湿度减小到一定程度时，，恢复到初始状态，加热停止，从而实现了自动去湿目的。