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1、任务七婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计三、知识链接三、知识链接1.湿度的概念湿度的概念湿度是表征空气中水蒸气含量的物理量。湿度是表征空气中水蒸气含量的物理量。在一定的温度下在一定体积在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水蒸气越少，则空气越干燥的空气里含有的水蒸气越少，则空气越干燥;水蒸气越多，则空气越潮水蒸气越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做湿。空气的干湿程度叫做“湿度湿度”，在此意义下，常用绝对湿度、相在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度和露点等物理量来表示。对湿度和露点等物理量来表示。湿度检测与控制在现代生产、生活中的地位口渐重要。例如，为
2、避免湿度检测与控制在现代生产、生活中的地位口渐重要。例如，为避免因空气干燥引起静电，烧坏电路板，造成线路瘫痪，从而引发事故，因空气干燥引起静电，烧坏电路板，造成线路瘫痪，从而引发事故，通信行业动力机房环境对湿度和温度有着严格的要求。为了提高人体通信行业动力机房环境对湿度和温度有着严格的要求。为了提高人体的舒适性，应正确控制室内湿度。许多储物仓库湿度过高，物品容易的舒适性，应正确控制室内湿度。许多储物仓库湿度过高，物品容易变质。变质。上一页 下一页返回任务三婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水干湿球测湿法的维护相当简单，在
3、实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化、精度下降等问题。所以干湿球测湿法更适合于在高温及恶产生老化、精度下降等问题。所以干湿球测湿法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。劣环境的场合使用。2)电子式湿度传感器电子式湿度传感器电子式湿度传感器是近几十年，特别是近电子式湿度传感器是近几十年，特别是近20年才迅速发展起来的，主年才迅速发展起来的，主要是采用半导体技术，因此对使用的环境温度有要求，超过其规定的要是采用半导体技术，因此对使用的环境温度有要求，超过其规定的使用温度将对传感器
4、造成损坏。使用温度将对传感器造成损坏。上一页 下一页返回任务三婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计(1)半导体陶瓷湿敏电阻。半导体陶瓷湿敏电阻。半导体陶瓷湿敏电阻是当今湿度传感器发展的方向，它通常是用两种半导体陶瓷湿敏电阻是当今湿度传感器发展的方向，它通常是用两种以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成的以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成的多孔陶瓷多孔陶瓷，近年来研究，近年来研究出许多电阻型湿敏多孔陶瓷材料，这类元件中较为成熟且具有代表性出许多电阻型湿敏多孔陶瓷材料，这类元件中较为成熟且具有代表性的是铬酸镁一二氧化钦的是铬酸镁一二氧化钦(MgCr2O4-TiO2)陶瓷湿敏元件、
5、五氧化二钒一陶瓷湿敏元件、五氧化二钒一二氧化钦二氧化钦(V2O5-TiO2、陶瓷湿敏元件和氧化锌一三氧化二铬、陶瓷湿敏元件和氧化锌一三氧化二铬(ZnO-Cr2O3)陶瓷湿敏元件等。陶瓷湿敏元件等。MgCr2O4-TiO2是用是用P型半导体型半导体MgCr204及及N型半导体型半导体Ti0:粉粒为原料，粉粒为原料，配比混合，烧结成复合型半导体陶瓷，其结构如配比混合，烧结成复合型半导体陶瓷，其结构如图图2-39所示。同其他所示。同其他陶瓷相比陶瓷相比MgCr2O4-TiO2与空气的接触面积显著增大，所以与空气的接触面积显著增大，所以水蒸气极水蒸气极易被吸附于其表层及孔隙中，使其电阻率下降易被吸附于
6、其表层及孔隙中，使其电阻率下降，其电阻与相对湿度关，其电阻与相对湿度关系曲线如系曲线如图图2-40所示。所示。上一页 下一页返回多孔结构可增大与空气的接触面积任务三婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计由于多孔陶瓷置于空气中易被灰尘油烟污染，从而堵塞气孔，使感湿由于多孔陶瓷置于空气中易被灰尘油烟污染，从而堵塞气孔，使感湿面积下降，所以在面积下降，所以在使用前需要加热，使用前需要加热，陶瓷元件的加热去污应控制在陶瓷元件的加热去污应控制在450，就可以将污物挥发或烧掉。陶瓷湿敏电阻吸湿快而脱湿慢，就可以将污物挥发或烧掉。陶瓷湿敏电阻吸湿快而脱湿慢，当吸附的水分子不能全部脱出时，会造成重
7、现性误差及测量误差，可当吸附的水分子不能全部脱出时，会造成重现性误差及测量误差，可以用重新加热脱湿的方法，即每次使用前先加热以用重新加热脱湿的方法，即每次使用前先加热1min左右，加热终了左右，加热终了应冷却至常温再开始检测湿度。应冷却至常温再开始检测湿度。(2)氯化铿湿敏电阻。氯化铿湿敏电阻。氯化铿湿敏电阻属于无机电解质湿度传感器，其感湿原理为氯化铿湿敏电阻属于无机电解质湿度传感器，其感湿原理为:不挥发性不挥发性盐盐(氯化铿氯化铿)溶解于水，结果降低了水的蒸汽压，同时盐的浓度降低，溶解于水，结果降低了水的蒸汽压，同时盐的浓度降低，电阻率增加。电阻率增加。上一页 下一页返回加热的作用：除污、脱
8、湿任务三婴儿尿湿报警电路的设计任务三婴儿尿湿报警电路的设计氯化铿湿敏元件灵敏、准确、可靠，不受测试环境风速的影响，其主氯化铿湿敏元件灵敏、准确、可靠，不受测试环境风速的影响，其主要缺点是在高湿的环境中，潮解性盐的浓度会被稀释，因此，使用寿要缺点是在高湿的环境中，潮解性盐的浓度会被稀释，因此，使用寿命短，当灰尘附着时，潮解性豁的吸湿功能降低，重复性变坏。氯化命短，当灰尘附着时，潮解性豁的吸湿功能降低，重复性变坏。氯化铿湿敏电阻结构包括引线、基片、感湿层和金属电极，如铿湿敏电阻结构包括引线、基片、感湿层和金属电极，如图图2-41所示。所示。氯化铿通常与聚乙烯醇组成混合体，在氯化铿溶液中，氯化铿通常
9、与聚乙烯醇组成混合体，在氯化铿溶液中，Li和和Cl均以正均以正负离子的形式存在，负离子的形式存在，Li+对水分子的吸引力强，离子水合程度高，其溶对水分子的吸引力强，离子水合程度高，其溶液中的离子导电能力与浓度成正比。液中的离子导电能力与浓度成正比。当溶液置于一定的环境下，若环当溶液置于一定的环境下，若环境湿度较高，则溶液吸收水分，浓度下降，因此溶液电阻率下降境湿度较高，则溶液吸收水分，浓度下降，因此溶液电阻率下降;反之反之，若环境湿度较低，其电阻率增大，从而实现对湿度的测量，若环境湿度较低，其电阻率增大，从而实现对湿度的测量，氯化铿氯化铿湿敏电阻的湿度一电阻特性曲线如湿敏电阻的湿度一电阻特性曲线如图图2-42所示。所示。上一页 下一页返回图图2-38干湿球温度计干湿球温度计返回图图2-39陶瓷湿度传感器结构陶瓷湿度传感器结构返回图图2-40陶瓷湿度传感器特性陶瓷湿度传感器特性返回图图2-41氯化锂湿敏电阻的结构氯化锂湿敏电阻的结构返回1-引线引线;2-基片基片;3-感湿层感湿层;4-金属电极金属电极图图2-42氯化锂湿敏电阻湿度氯化锂湿敏电阻湿度-电阻特性电阻特性返回图图2-43婴儿尿湿报警电路结构婴儿尿湿报警电路结构返回结束结束