保持性能長期一致對相對濕度傳感器的重要性
發布時間:2021-07-07 責任編輯:wenwei
【導讀】具有空腔的相對濕度(RH)傳感器專門用於測量空氣中存在的水蒸汽。存儲環境中濕度過高會直接加劇腐爛程度,空氣中的濕度會直接影響係統可靠性(腐蝕)或產品壽命,因此,相對濕度是一項重要的測量指標。
相xiang對dui濕shi度du傳chuan感gan器qi麵mian臨lin的de難nan題ti之zhi一yi是shi其qi暴bao露lu的de感gan應ying元yuan件jian會hui隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi而er老lao化hua。持chi續xu暴bao露lu在zai潮chao濕shi空kong氣qi和he環huan境jing中zhong的de揮hui發fa性xing有you機ji化hua合he物wu,例li如ru在zai傳chuan感gan器qi材cai料liao上shang沉chen積ji的de苯ben或huo乙yi二er醇chun,會hui導dao致zhi傳chuan感gan器qi的de精jing度du偏pian離li其qi規gui格ge。這zhe需xu要yao停ting用yong係xi統tong以yi更geng換huan或huo校xiao準zhun傳chuan感gan器qi,從cong而er增zeng加jia總zong擁yong有you成cheng本ben。在zai本ben文wen中zhong,我wo將jiang討tao論lun相xiang對dui濕shi度du傳chuan感gan器qi的de精jing度du和he長chang期qi漂piao移yi,以yi及ji這zhe些xie參can數shu如ru何he影ying響xiang終zhong端duan設she備bei的de性xing能neng和he壽shou命ming。
長期漂移和精度是濕度傳感器的一些重要規格。在當今的濕度傳感器中,尤其是電容式傳感器,通常具有2%到3%的相對濕度精度和最大3%到4%的相對濕度精度。這種精度就是所謂的傳感器在投入現場實際使用之前的初始精度,並且不包括長期漂移。
電容式傳感器的長期漂移通常約為每年0.25%至0.5%相對濕度。盡管與電阻式傳感器相比,這種漂移非常小(每年大概1%相對濕度),但10年內它仍可以達到5%的相對濕度漂移,並成為重要的誤差源,影響家電或汽車等預期運行時間超過10年的設備。
圖1展示了精度和長期漂移在10年內達到8%相對濕度的過程。以冰箱為例,如果漂移導致錯誤的高濕度讀數,壓縮機將不必要地開啟,導致運行效率降低,並縮短壓縮機的壽命。

圖1:具有長期溫漂的濕度傳感器精度
在易腐食品、生sheng命ming科ke學xue和he醫yi藥yao產chan品pin儲chu存cun和he運yun輸shu等deng冷leng鏈lian應ying用yong中zhong,濕shi度du精jing度du也ye變bian得de越yue來lai越yue重zhong要yao。借jie助zhu電dian池chi供gong電dian的de無wu線xian跟gen蹤zong器qi和he數shu據ju記ji錄lu器qi,傳chuan感gan器qi可ke以yi持chi續xu記ji錄lu食shi品pin運yun輸shu以yi及ji園yuan藝yi和he原yuan材cai料liao粉fen末mo的de溫wen度du和he濕shi度du信xin息xi。記ji錄lu儀yi可ke預yu測ce產chan品pin壽shou命ming,因yin此ci需xu要yao高gao度du可ke靠kao,且qie準zhun確que度du可ke追zhui溯su到dao美mei國guo國guo家jia標biao準zhun與yu技ji術shu研yan究jiu院yuan(NIST)測量標準,同時符合嚴格的國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)17025規定。
功耗是另一項重要規格;在由電池供電的應用(例如實時數據記錄器和環境傳感器)中,功耗可能意味著是使用更大、gengangguidedianchi,haishishiyongyouzhuyujiangdichengbendegengxiaodianchi。digonghaoshiyoudianchigongdiandeyingyongyunxingshijiangengchang,dansuizheshijiandetuiyi,jingdubiandegengjiazhongyao;如果精度發生變化,則可能需要進行校準。
TI設計的HDC3020相對濕度傳感器可在降低功耗的同時延長係統壽命,其架構支持在整個電源電壓範圍內精確測量溫度和濕度,其規格為:1.5%相對濕度典型值和2%相對濕度最大值,長期漂移每年小於0.21%相對濕度。這些參數有助於延長電器和其他類型係統的使用壽命,將10年後的長期誤差從8%的相對濕度降至4%的相對濕度,降幅高達50%,如圖1所示。
HDC3020具有集成的漂移校正技術,可以減少由自然老化、環境壓力或與汙染物相互作用引起的漂移。該技術的初步性能可以使用HDC3020 EVM進行評估。有關環境影響的更多信息,請閱讀白皮書:《85°C/85%加速壽命測試對聚合物型相對濕度傳感器的影響》。
HDC3020還集成了具有超低功耗的高精度0.1°C(典型值)和0.4°C(最大值)溫度傳感器。濕度和溫度都是NIST可追溯的,經測試符合ISO 9001:2015程序、NIST、ISO和IEC 17025等標準。可拆卸膠帶和IP67永久濾波器蓋板選項允許對印刷電路板進行衝洗和保形塗敷,並分別在惡劣條件下起到防塵和防水的作用。
結語
選xuan擇ze濕shi度du傳chuan感gan器qi時shi,您nin不bu僅jin要yao考kao慮lv精jing度du,還hai要yao考kao慮lv長chang期qi漂piao移yi和he環huan境jing因yin素su,因yin為wei濕shi度du傳chuan感gan器qi上shang裸luo露lu的de空kong腔qiang會hui加jia速su傳chuan感gan器qi老lao化hua。針zhen對dui溫wen度du和he濕shi度du的deNIST可(ke)追(zhui)溯(su)性(xing)是(shi)確(que)保(bao)首(shou)次(ci)發(fa)布(bu)的(de)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)出(chu)色(se)精(jing)度(du)的(de)好(hao)方(fang)法(fa),但(dan)它(ta)沒(mei)有(you)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)方(fang)麵(mian),例(li)如(ru)傳(chuan)感(gan)器(qi)老(lao)化(hua)或(huo)沾(zhan)汙(wu)引(yin)起(qi)的(de)漂(piao)移(yi)。有(you)必(bi)要(yao)通(tong)過(guo)超(chao)小(xiao)的(de)長(chang)期(qi)漂(piao)移(yi)和(he)漂(piao)移(yi)校(xiao)正(zheng),保(bao)持(chi)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)壽(shou)命(ming)內(nei)具(ju)有(you)出(chu)色(se)精(jing)度(du),無(wu)需(xu)重(zhong)新(xin)校(xiao)準(zhun)。選(xuan)擇(ze)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)直(zhi)接(jie)實(shi)現(xian)性(xing)能(neng)更(geng)高(gao)、更可靠的產品。
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