濕度傳感器的幾種測量原理

　　TDLAS:可調(diào)諧二極管激光吸收光譜
　　可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)產(chǎn)品利用光與氣流中分子之間的相互作用來確定氣流中給定物質(zhì)的濃度。對于Michell OptiPEAK TDL600，它是測量天然氣中水含量。所用波長特定于水分子，因此激光能量可以引起水分子振動并吸收能量。這種效應(yīng)用于計算背景氣中的水含量。
　　響應(yīng)快速的電容式聚合物濕度傳感器
　　電容式聚合物傳感器具有高精度、良好的長期穩(wěn)定性和可忽略的滯后。它們對顆粒物的污染不敏感，不會被液體損壞，并且對大多數(shù)化學(xué)品具有抵抗性。電容式濕度傳感器的工作原理類似于平板電容器。下電極沉積在載體基底上，通常是陶瓷材料。一層薄薄的聚合物吸濕層起到了電介質(zhì)的作用，在上面是上極板，它起到了第二個電極的作用，但也允許水蒸氣通過它進(jìn)入聚合物。水蒸氣分子進(jìn)入或離開吸濕性聚合物，直到水蒸氣含量與環(huán)境空氣或氣體平衡。聚合物的介電強(qiáng)度與水蒸氣含量成正比。反過來，介電強(qiáng)度也會影響電容，對電容進(jìn)行測量和處理，得到相對濕度的測量值。通過測量溫度，還可以獲得露點(diǎn)或絕對濕度值。
　　金屬氧化物陶瓷濕度傳感器
　　金屬氧化物陶瓷濕度傳感器采用先進(jìn)的薄膜和厚膜技術(shù)。它的操作依賴于水蒸氣吸附到位于兩個導(dǎo)電層之間的一個多孔的非導(dǎo)電“三明治"上，這兩個導(dǎo)電層建立在一個陶瓷基底的頂部。有源傳感器層非常薄——不到一微米，而允許水蒸氣進(jìn)入傳感器的多孔頂部導(dǎo)體更薄。因此，無論是在干燥時（過程啟動時）還是在有水分進(jìn)入過程時，傳感器都會對應(yīng)用中的水分變化做出非常迅速的響應(yīng)。
　　石英晶體微平衡
　　用于濕度測量的石英晶體微平衡（QCM）技術(shù)是基于對具有特定水汽靈敏度的吸濕涂層石英晶體的頻率調(diào)制進(jìn)行監(jiān)測。水蒸氣在涂層晶體上的大量吸附導(dǎo)致有效質(zhì)量增加，從而降低晶體的共振頻率，與水蒸氣壓力成正比。這種吸附過程是完可逆的，沒有長期漂移效應(yīng)，提供高度可靠和可重復(fù)的測量。
　　冷鏡
　　Michell的冷鏡式露點(diǎn)濕度儀是用于關(guān)鍵測量和控制應(yīng)用的精密儀器。一個微型拋光不銹鋼鏡被一個固體板帕爾貼熱電熱泵冷卻，直到它達(dá)到被測氣體的露點(diǎn)。達(dá)到此溫度后，鏡面上會形成冷凝。通過光電環(huán)路發(fā)現(xiàn)冷凝是由反射鏡表面和冷卻鏡儀器的控制電子元件反射的光強(qiáng)度降低而形成的。這將調(diào)節(jié)應(yīng)用于帕爾貼的冷卻能力。然后將鏡面控制在平衡狀態(tài)，使蒸發(fā)和冷凝以相同的速率發(fā)生。在這種情況下，鏡子的溫度（用鉑電阻溫度計測量）等于氣體的露點(diǎn)溫度。這種方法的本質(zhì)意味著冷鏡儀既可以作為非常可靠和穩(wěn)定的現(xiàn)場儀器，也可以作為其他設(shè)備校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室參考標(biāo)準(zhǔn)。