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淺談露點傳感器的幾種工作原理

日期:2021-12-10 00:22
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摘要: 1、電容式工作原理 電容式濕度傳感器類似一個平面電容,下端電極附著在承載基底上,一般是陶瓷材質。薄膜聚合物吸濕層作為電介質,它的上方是上層電極,不僅作為另一個電極,還允許水氣滲透進入聚合物。水氣分子進入或離開吸濕聚合物,直到水分含量和環境空氣或其他氣體保持動態平衡為止。聚合物的電介質強度和水氣含量成正比。而電介質強度又影響電容值,該變化被記錄下來經過處理后,以便給出相對濕度結果。如同時測量溫度,還可以給出露點值或者絕對濕度值。 2、阻抗法工作原理 阻抗濕度產品是堅固耐用的、性價比高...

1、電容式工作原理
電容式濕度傳感器類似一個平面電容,下端電極附著在承載基底上,一般是陶瓷材質。薄膜聚合物吸濕層作為電介質,它的上方是上層電極,不僅作為另一個電極,還允許水氣滲透進入聚合物。水氣分子進入或離開吸濕聚合物,直到水分含量和環境空氣或其他氣體保持動態平衡為止。聚合物的電介質強度和水氣含量成正比。而電介質強度又影響電容值,該變化被記錄下來經過處理后,以便給出相對濕度結果。如同時測量溫度,還可以給出露點值或者絕對濕度值。

2、阻抗法工作原理

阻抗濕度產品是堅固耐用的、性價比高的工業測量儀表,可提供從微水含量到環境濕度條件下可靠的水分分析。阻抗產品適用于大多數的氣體,以及危險場合應用(易燃易爆氣體)和很多腐蝕性氣體
陶瓷傳感器的制造工藝采用了先進的厚薄膜技術。傳感器的工作原理是基于多孔感濕層對水分子的吸收。該吸濕活性層如同三明治一樣被夾在陶瓷基底上的兩個導電層之間,厚度非常薄不到一微米(一微米等于百萬分之一米),而頂部允許水分子自由進入傳感器的多孔導電層相比更薄。因此,當周圍環境的濕度發生變化的時候,傳感器對濕度變化會做出極其快速的反應。

3、石英晶振法工作原理

水分測量的石英晶振( QCM )技術是通過監控帶吸濕涂層的石英晶體的頻率變化來實現的,該晶體對水分有特別靈敏的響應。晶體表面涂層吸收一定量的水分導致有效質量增加,從而降低晶體的共振頻率,使該頻率直接對應到水氣分壓。上述過程完全可逆,并不受長期漂移影響,可靠性高、重復性好!
4、鏡面式工作原理

冷鏡儀表的基本特性使該類產品既可以用于需要特別可靠和穩定的現場測量,也可以作為校驗其他設備的實驗室標準。帕爾貼半導體電熱制冷元件對一個微型的不銹鋼拋光鏡面進行降溫,一直降到被測氣體的露點為止。一旦達到該溫度點,鏡面表面會形成結露。一個光電回路用來監測結露的形成,根據從鏡面的反射光強的降低情況,對冷鏡儀表進行電路控制,從而調整帕爾貼的制冷功率。
就這樣,鏡面會控制在一個動態平衡狀態,此時的蒸發和冷凝速率完全相同。該狀態下的鏡面溫度(用一鉑電阻溫度計測量得到)就等同于氣體的露點溫度。

5、激光法工作原理

激光(TDLAS)產品,在氣體流中,利用光和分子的相互作用,測量氣體中指定成分的含量。通過對激光工作溫度的控制,和驅動電流,產生特定的可以被水分吸收的波長,在電磁波譜中該波長在紅外線區域附近,激光可以進行**的調整。這種波長的激光對水分子有著特殊的作用,這種激光的能量會使水分子產生振動,并且水分子會吸收激光能量。
這種效應可以用來計算背景氣中的水含量。氣體通過一個小腔室,激光穿過氣體檢測器。如果樣氣中存在水,激光的能量將被吸收,導致激光能量衰減。采用數字信號處理技術,通過衰減的能量值可以計算出背景氣中的水含量。
這款產品采用非接觸技術,即使在惡劣的環境下應用,例如甲烷成分不斷變化或酸氣中,依然具有維護成本低的優勢。

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