湿度的民用及湿敏元件的选材
总 序
随着社会的发展,科研、农业、暖通、纺织、制药,烟草,机房、航空航天、电力等工业部门，越来越需要采用湿度传感器，来对产品质量的生产得到更高的保障，对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为现在工业中比较普遍的技术条件之一。
而同时,随着生活水平的提高,人们也越来越意识到湿度与日常生活的紧密接触,
湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。但这一产业目前在欧美国家也早已走入了千家万户,但对于国内来说,真正属于大范围和大面积的使用在2006年还只能算是个起步的年头,也就今年这一年,湿度的应用才在多重条件的影响下渐渐地从军工产品转为民用,才开始慢慢地被国内的一些触觉灵敏的企业主所熟悉和看好.
就我国目前而言,民用的苗头在这半年来,主要包括在空调控制板的湿度调节,农业生物领域(如兰花)上的加湿机,排风机的湿度检测和自动控制,美容业的检测头发烘干的仪器,浙江,广东等沿海地区做出口订单的湿度小家电,以及其它一些保健仪器上等.
但由于民用这一块,国内大多属于新手,许多企业主都是抱着摸着石头过河的感觉,难免对如何使用好湿度传感器，如何判断元器件的性能等一些技术方面的问题,有点束手无策.本文也正是基于这个原因,在这里来简单地介绍一下关于湿敏元件的判别.
相对来说,湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要分电阻式、电容式两大类。行业内都知道,电阻的价格要便宜一点,而电容稍微要贵一些.
- 湿敏电阻的选用
湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多，例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。
选用湿敏电阻器时，首先应根据应用电路的要求选择合适的类型。若用于洗衣机、干衣机等家电中作高湿度检测，可选用氯化锂湿敏电阻器；若用于空调器、恒湿机等家电中作中等湿度环境的检测，则可选用陶瓷湿敏电阻器；若用于气象监测、录像机结露检测等方面，则可以选用高分子聚合物湿敏电阻器或硒膜湿敏电阻器。
对于企业主来说,是如何保证所选用湿敏电阻器的主要参数（包括测湿范围、标称阻值、工作电压等）符合应用电路的要求。而目前一般民用来说,其对参数要求规格一般不会太高,我个人根据经验列出了个参数,供各位读者参考:温度在0~50度之间,使用湿度在90%RH以下 ,工作电压在1.5V之间应该就足够了.
- 湿敏电容的选用
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。国内生产的企业目前不多,主要是以一些军工企业的资深工程师来带头研发生产,目前也尚未形成规模.以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例，其测量范围是（1%～99%）RH，在55%RH时的电容量为180pF（典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容量的变化范围是163pF～202pF。温度系数为0.04pF/℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。
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。目前国内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。但同样的价格也底一些,所以相对来说,在性能要求不高而价格便宜的民用行业,底端产品还是占有大部分的市场.，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。
其 他
当然,除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
所以,在搞民用品时,有必要选取合适的原材料来进行生产,而且,对于一些小型家电企业来说,也可以根据自己的规模,依靠一些专业的公司或研发机构来提供技术支持和质量保证,这样可以免掉自己花大量的人力物力去开发产品,来降低企业的技术这块成本.
