温湿度传感器

铂电阻温度传感器

　　铂电阻温度传感器是用来测量空气、土壤和水的温度传感器，气温以摄氏度（℃）为单位，取1位小数。

　　1 原理

　　铂电阻温度传感器利用金属铂在温度变化时自身电阻也随之改变的特性来测量温度，其准确度和稳定性依赖于铂电阻元件的特性。电阻与温度的关系式为：

                                            （9.1）

　　式中R0为0 ℃时的电阻；Rt为t ℃时的电阻；α和β为电阻的一次和二次项温度系数。

　　铂电阻温度传感器通常采用Pt100电阻，0 ℃时的电阻值为100 Ω，电阻变化率约为0.385 Ω/℃。采用四芯屏蔽信号线从敏感元件引出用于测量，使用四线制测温原理，以减少导线电阻引起的测量误差。带标准电阻的四线制电阻测温原理，如图9.1所示。

图9.1 四线制电阻测温原理图

　　假定传感器的四根导线电阻为r，在2、3端接入标准电阻R0，和待测电阻Rt串联构成回路。由恒流源提供电流I0，由于导线的压降很小，所以，即得出。

　　代入电阻与温度关系式中，即可计算出温度。

　　2 组成结构

　　气温传感器一般由精密级铂电阻元件和经特殊工艺处理的防护套组成，其组成结构如图9.2所示。

图9.2 温度传感器组成结构图

　　3 安装

　　气温传感器安装在百叶箱内的专用支架上，专用支架固定于百叶箱箱底中部；固定在支架东侧相应位置上，感应元件的中心部分距地高度150 cm。

湿敏电容湿度传感器

　　湿敏电容湿度传感器是用来测量空气相对湿度的传感器，相对湿度以百分数（%）表示，取整数。

　　1 原理

　　湿敏电容湿度传感器的感应元件为湿敏电容，一般是用有机高分子薄膜电容制成，其结构如图9.7所示。当环境湿度变化时，吸湿膜吸收或释放空气中的水汽，电容两极板间的介电常数发生改变，电容量随之改变，经过核查即可建立测量元件电容量与空气湿度的函数关系。

图9.7 湿敏电容结构示意图

　　2 组成结构

　　湿度传感器通常由感应部件和外套管组成，感应部件位于杆头部。外型示意如图所示，A：传感器正面，B：传感器侧面。

图 湿度传感器外观示意图

　　3 安装

　　湿度传感器安装在百叶箱内的专用支架上，专用支架固定于百叶箱箱底中部；湿度传感器感应部分垂直向下，固定在支架西侧相应位置上，感应元件中心距地高度150 cm。