湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好
湿度传感器，如何判断湿度传感器的性能，这对一般用户来讲，
仍是一件较为复杂的技术问题。

　　1 湿度传感器的分类及感湿特点

　　湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都
为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿
材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏
元件。

　　国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差
较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，
需要在这方面作深入的了解。湿度传感器具有如下特点：

　　1.1 精度和长期稳定性

　　湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH，达不到这个水平很难
作为计量器具使用，湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较
困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和
洁净的气体中测量的。在实际使用中，由于尘土、油污及有害气
体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器
的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性
和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在
1%RH水平的产品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。

　　1.2 湿度传感器的温度系数
　　湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度
系数一般在0.2~0.8%RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相
对湿度下，其温度系数又有差别。温漂非线性，这需要在电路上
加温度补偿式。采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感
器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化
直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效
果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿
度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在
40℃以上正常工作。

　　1.3 湿度传感器的供电
　　金属氧化物陶瓷，高分子聚合物和氯化锂等湿敏材料施加直
流电压时，会导致性能变化，甚至失效，所以这类湿度传感器不
能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。

　　1.4 互换性

　　目前，湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，同一型号的
传感器不能互换，严重影响了使用效果，给维修、调试增加了困
难，有些厂家在这方面作出了种种努力，（但互换性仍很差）取
得了较好效果。

　　1.5 湿度校正

　　校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准
温度计作标准即可，而湿度的标定标准较难实现，干湿球温度计
和一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的，精度无法保
证，因其要求环境条件非常严格，一般情况，（最好在湿度环境
适合的条件下）在缺乏完善的检定设备时，通常用简单的饱和盐
溶液检定法，并测量其温度。

　　2 对湿度传感器性能作初步判断的几种方法

　　在湿度传感器实际标定困难的情况下，可以通过一些简便的
方法进行湿度传感器性能判断与检查。

　　(1) 一致性判定，同一类型，同一厂家的湿度传感器产品最
好一次购买两支以上，越多越说明问题，放在一起通电比较检测
输出值，在相对稳定的条件下，观察测试的一致性。若进一步检
测，可在24h内间隔一段时间记录，一天内一般都有高、中、低3
种湿度和温度情况，可以较全面地观察产品的一致性和稳定性，
包括温度补偿特性。

　　(2) 用嘴呵气或利用其它加湿手段对传感器加湿，观察其灵
敏度、重复性、升湿脱湿性能，以及分辨率，产品的最高量程
等。

　　(3) 对产品作开盒和关盒两种情况的测试。比较是否一致，
观察其热效应情况。

　　(4) 对产品在高温状态和低温状态（根据说明书标准）进行
测试，并恢复到正常状态下检测和实验前的记录作比较，考查产
品的温度适应性，并观察产品的一致性情况。

　　产品的性能最终要依据质检部门正规完备的检测手段。利用
饱和盐溶液作标定，也可使用名牌产品作比对检测，产品还应进
行长期使用过程中的长期标定才能较全面地判断湿度传感器的质
量。

　　3 对市场上湿度传感器产品的几点分析

　　国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式湿敏
元件较为多见，感湿材料种类主要为高分子聚合物，氯化锂和金
属氧化物。

　　电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度
好、较稳定，国外有些产品还具备高温工作性能。但是达到上述
性能的产品多为国外名牌，价格都较昂贵。市场上出售的一些电
容式湿敏元件低价产品，往往达不到上述水平，线性度、一致性
和重复性都不甚理想，30%RH以下，80%RH以上感湿段变形严重。
有些产品采用单片机补偿修正，使湿度出现"阶跃"性的跳跃，使
精度降低，出现一致性差、线性差的缺点。无论高档次或低档次
的电容式湿敏元件，长期稳定性都不理想，多数长期使用漂移严
重，湿敏电容容值变化为pF级，1%RH的变化不足0.5pF，容值的漂
移改变往往引起几十RH%的误差，大多数电容式湿敏元件不具备
40℃以上温度下工作的性能，往往失效和损坏。

　　电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺，往往对环境的洁净度
要求较高，有的产品还存在光照失效、静电失效等现象，金属氧
化物为陶瓷湿敏电阻，具有湿敏电容相同的优点，但尘埃环境
下，陶瓷细孔被封堵元件就会失效，往往采用通电除尘的方法来
处理，但效果不够理想，且在易燃易爆环境下不能使用，氧化铝
感湿材料无法克服其表面结构"天然老化"的弱点，阻抗不稳定，
金属氧物陶瓷湿敏电阻也同样存在长期稳定性差的弱点。

　　氯化锂湿敏电阻，具有最突出的优点是长期稳定性极强，因
此通过严格的工艺制作，制成的仪表和传感器产品可以达到较高
的精度，稳定性强是产品具备良好的线性度、精密度及一致性，
是长期使用寿命的可靠保证。

　　氯化锂湿敏元件的长期稳定性其它感湿材料尚无法取代。

　　4 用户选用须知

　　用户选用温湿度传感传感器时，应该对供货单位或供货厂家
有所了解，由于湿度传感器一般用户难以进行检测，没有标准的
湿度检测设备，所以应考察生产厂家的生产设施和生产许可证，
特别是生产厂家无正规的检测设备（一般温湿度检测设备约百万
元左右），没有正规检测设备如何能生产出合格的产品？这是购
买温湿度传感器应特别注意的地方。
杰康净化 www.jnjk.com