安徽压力式温度计热工计量检测公司 和谐共赢 上海英菲计量设备检测供应

数字式温湿度计湿度测量原理

(1) 电容式湿度传感器（主流技术）

• 结构：高分子薄膜（如聚酰亚胺）作为介电质，两侧镀金属电极形成电容器。
• 工作机制：
  • 环境湿度变化→薄膜吸/脱附水分子→介电常数变化→电容值改变。
  • 电容值与相对湿度（%RH）成近似线性关系（需温度补偿）。
• 典型传感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信号处理流程

1. 电容-频率/电压转换：通过振荡电路将电容变化转换为频率或电压信号。
2. ADC转换：数字量化湿度信号。
3. 温度补偿：湿度传感器受温度影响，需用温度测量值修正湿度读数（算法内置）。

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热电阻温度计校准

• 校准前准备
  • 标准器：采用高精度的标准电阻箱或已知准确阻值 - 温度关系的标准热电阻。
  • 测量仪器：配备高精度的电阻测量仪，如直流电桥，其测量精度应满足校准要求。
  • 恒温设备：使用恒温槽或恒温箱，提供稳定的温度环境。
• 校准步骤
  • 外观检查：查看热电阻外观有无损坏、引线是否完好。
  • 阻值测量：在室温下，用电阻测量仪测量热电阻的阻值，记录初始值。
  • 校准点选择：依据热电阻的测量范围，选取校准点，如 PT100 热电阻可选择 0℃、50℃、100℃等点。
  • 校准过程：将热电阻放入恒温设备，设置温度到校准点，待温度稳定后，测量热电阻在该温度下的阻值，与标准阻值对比，计算误差。

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• 校准前准备
  • 选择标准器：选取高精度的温湿度标准器，如高精度的铂电阻温度计和电容式湿度传感器作为标准，其精度应比被校准的温湿度计至少高一个等级。例如，标准湿度传感器的精度为 ±2% RH，被校准温湿度计的精度为 ±5% RH。
  • 准备校准环境：选择一个温度和湿度相对稳定、无明显气流和振动、无强电磁场干扰的环境。一般来说，环境温度波动应控制在 ±1℃以内，湿度波动控制在 ±5% RH 以内。
• 校准步骤
  • 温度校准：将温湿度计和标准温度计同时放入恒温恒湿箱中，设置不同的温度点，如 10℃、20℃、30℃等，每个温度点稳定后，记录标准温度计和被校温湿度计的温度示数，计算温度误差。
  • 湿度校准：在恒温恒湿箱中设置不同的湿度点，如 30% RH、50% RH、70% RH 等，待湿度稳定后，记录标准湿度传感器和被校温湿度计的湿度数，计算湿度误差。

数字式温湿度计基本组成与**元件

数字式温湿度计通常包含以下模块： 温度湿度精确控，生产安全有保障！

• 温湿度传感器：
  • 温度传感器：热敏电阻（NTC/PTC）、半导体数字传感器（如DS18B20）、热电偶（高温场景）。
  • 湿度传感器：电容式高分子薄膜传感器（如Honeywell HIH系列）、电阻式湿敏电阻（较少使用）。
• 信号调理电路：放大、滤波、模数转换（ADC）。
• 微控制器（MCU）：数据校准、计算、逻辑控制。
• 显示屏：LCD/LED显示温湿度数值（如0.1℃/1%RH分辨率）。
• 电源管理：纽扣电池或锂电池供电，支持低功耗模式。
• 附加功能：数据存储、蓝牙/Wi-Fi传输、超限报警等。

 工作用辐射温度计的理论基础：黑体辐射定律

所有温度高于***零度（-273.15℃）的物体均会向外辐射电磁波，其辐射特性遵循以下物理定律： 诚信为本，热工数据更可靠！安徽温湿度巡检仪热工计量检测

• 普朗克定律（Planck's Law）：描述黑体辐射能量按波长和温度的分布规律。
• 斯特藩-玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann Law）：黑体总辐射功率与温度的四次方成正比（P=εσT4，其中ε为发射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数）。
• 维恩位移定律（Wien's Displacement Law）：峰值辐射波长与温度成反比（λmax=Tb，b为维恩常数）。

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机械式温湿度计校准步骤

1.设备布置

1.将标准温湿度传感器与被校机械式温湿度计并列置于恒温恒湿箱中心区域，两者间距≥10cm

2.保持箱内空气流速≤0.5m/s，避免直吹仪表

2.温度校准

1.低温校准：设置箱体至量程下限（如-10℃），湿度保持50%RH，稳定1小时后对比标准值与指针读数，误差超差时（如±1℃）用**工具调整游丝张力

2.高温校准：升温至量程上限（如50℃），稳定后通过调节双金属片固定螺丝修正偏差

3.湿度校准

1.低湿校准：设置温度25℃，湿度调至20%RH，稳定40分钟后

拨动湿度表指针至标准值，调整毛发束/聚合物膜预紧力

2.高湿校准：提高湿度至95%RH，稳定后校准量程范围，修正刻度盘定位

4.同步性测试

1.选取特征点：（0℃/30%RH）、（25℃/60%RH）、（50℃/90%RH）

2.每点稳定后记录温湿度示值误差，要求温度≤±1.5℃，湿度≤±5%RH

5.回差检测

1.温度回程：25℃→40℃→25℃循环，检测指针复位偏差（应≤±0.5℃）

2.湿度回程：50%RH→80%RH→50%RH循环，检查毛发束滞后量（应≤±3%RH）

6.稳定性验证

1.在30℃/75%RH工况下持续工作24小时，每2小时记录数据

2.比较大漂移量应满足：温度≤±1℃，湿度≤±4%RH

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