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1.14 湿敏电阻器

这类电阻器对环境湿度极为敏感,其阻值随着环境相对湿度的变化而改变;其结构与外观,如图1-18所示。

图1-18 湿敏电阻器的结构、外观与图形符号

湿敏电阻器的常见种类包括硅湿敏电阻器、陶瓷湿敏电阻器、氯化锂湿敏电阻器、高分子聚合物湿敏电阻器等,其应用领域包括洗衣机、空调、微波炉等家用电器及工业等方面的湿度检测与控制。

1.14.1 特性

如图1-18所示,湿敏电阻器的代表字母为R或RS。

湿敏电阻器由基体、电极和感湿层几个部分组成,有些湿敏电阻器还增加了防尘外壳。其中基体由聚碳酸酯板、氧化铝、电子陶瓷等不吸水且耐高温的材料制成;感湿层则是微孔型结构、且具备电解质特性,由于使用材料和配方的不同,这种电解质特性可分为正电阻湿度特性(即适度增加时电阻值亦增大)和负电阻湿度特性(即适度增加时电阻值减小)。

1.14.2 主要参数与选用方法

(1)主要参数

湿敏电阻器的主要参数如下。

①相对湿度 在某一温度值下,空气中所含水蒸气的实际密度与同一温度下饱和密度之比;通常以RH来表示,如20%RH表示空气相对湿度为20%。

②温度系数 环境温度恒定时,湿敏电阻器在温度每变化1℃时,其湿度指示的变化量。

③灵敏度 湿敏电阻器检测环境湿度时的分辨率。

④测湿范围 湿敏电阻器对环境湿度的测量范围。

⑤湿滞效应 湿敏电阻器在吸湿和脱湿过程中,电气参数所表现出的滞后现象。

⑥响应时间 湿敏电阻器在环境湿度快速变化时,其电阻值的变化情况(反应速度)。

湿敏电阻器的常用信号包括ZHC、MS01等系列,以及MS04、YSH等信号;其参数指标详见表1-10。

表1-10 常用湿敏电阻器的主要参数指标

(2)选用方法

其方法是根据不同类型湿敏电阻器的不同特点以及湿敏电阻器的精度、湿度系数、响应速度、湿度量程等参数,进行湿敏电阻器的选取。

例如,陶瓷湿敏电阻器的感湿温度系数仅为0.07%RH/℃,可用于中等测湿范围的检测电路之中,且不需考虑湿度补偿问题;而MSC-1、MSC-2型湿敏电阻器,则多用于空调器、恒湿器之中。

又如,氯化锂湿敏电阻器的湿度监测范围宽,适用于对仓库、洗衣机等的检测电路;而碳膜湿敏电阻器的响应时间短、变化范围小,则适用于录像机和气象设备的检测电路。

湿敏电阻器选用时的注意事项如下。

①需满足电路对湿敏电阻器主要参数(湿度范围、测量精度、标称阻值等)的要求。

②为确保测湿精度,湿敏电阻器需要定期加热和清洗;

③湿敏电阻器应避免被阳光直晒。

④湿敏电阻器在使用时应考虑温度补偿问题。若选用温度系数小的湿敏电阻器,则温度补偿可省略;若采用温度系数大而湿度系数较小的湿敏电阻器,则必须进行温度补偿。补偿的方法是若湿敏电阻器的温度系数为正,则在电路中并联一只同阻值且温度系数为负的湿敏电阻器;若湿敏电阻器的温度系数为负,则只需在电路中并联一只同阻值且温度系数为正的湿敏电阻器即可。

(3)检测与代换

①检测 其检测方法是以万用表的R×1k挡来测量湿敏电阻器的电阻值,其阻值通常约为1kΩ,若测出的阻值远大于1kΩ,则表明该湿敏电阻器已经损坏不能再使用。

②代换 湿敏电阻器损坏后,应选用同型号的产品进行替换;否则,将降低测湿电路的性能。