3種濕度傳感器應(yīng)用電路  
  濕敏元件主要分為兩大類(lèi)：水分子親和力型濕敏元件和非水分子親和力型濕敏元件。利用水分子有較大的偶極矩，易于附著并滲透入固體表面的特性制成的濕敏元件稱(chēng)為水分子親和力型濕敏元件。例如電阻式濕敏元件、電容式濕敏元件和毛發(fā)濕度計(jì)。另一類(lèi)非水分子親和力型濕敏元件利用其與水分子接觸產(chǎn)生的物理效應(yīng)來(lái)測(cè)量濕度。例如熱敏電阻式濕度傳感器和紅外線(xiàn)吸收式濕度傳感器等。

 下面介紹3種常用的濕度傳感器應(yīng)用電路。
   1 直讀式濕度計(jì)的應(yīng)用電路  直讀式濕度計(jì)電路如圖1所示，其中RH為氯化錘濕敏電阻器，氯化錘是一種吸濕鹽類(lèi)，氯化錘濕敏電阻器是一種新型濕敏電阻器，屬水分子親和力型濕敏元件，它采用真空鍍膜工藝在玻璃片上鍍上一層梳狀金電極，然后在電極上涂上一層由氯化錘和聚氯乙烯醇等配制的感濕膜。由于聚氯乙烯醇是一種粘合性很強(qiáng)的多孔性物質(zhì)，它與氯化錘結(jié)合后，水分子會(huì)很容易在感濕膜中吸附或釋放，從而使?jié)衩綦娮杵鞯碾娮柚蛋l(fā)生迅速的變化。為了提高濕敏電阻器的抗污染能力，還在濕敏電阻表面涂敷一層多孔性保護(hù)膜。  對(duì)于一種配方的濕敏電阻，其測(cè)試濕度的范圍相當(dāng)狹窄。要求濕度測(cè)量范圍較大時(shí)，需要將多個(gè)濕敏電阻器組合使用，其測(cè)量范圍才能達(dá)到20%～80%RH。由VT1、VT2和T1等組成測(cè)濕電橋的電源，其振蕩頻率為250～1000Hz。電橋的輸出信號(hào)經(jīng)變壓器T2、C3耦合到VT3，經(jīng)VT3放大后的信號(hào)由VD1～VD4橋式整流后輸入微安表，指示出由于相對(duì)濕度的變化而引起電流的改變。經(jīng)標(biāo)定并把濕度刻劃在微安表表盤(pán)上，就成為一個(gè)簡(jiǎn)單而實(shí)用的直讀式濕度計(jì)了。 

    2  電容型濕度傳感器的應(yīng)用電路  電容型濕度傳感器是用高分子材料的濕敏元件作為敏感元件，它利用有機(jī)高分子材料的吸濕性能與膨潤(rùn)性能制成的，屬水分子親和力型濕敏元件，吸濕后，介電常數(shù)發(fā)生明顯變化的高分子電介質(zhì)，可做成電容式濕敏元件。常用的高分子材料是醋酸纖維素、尼龍和硝酸纖維素等。高分子濕敏元件的薄膜做得極薄，一般約5000埃，使元件易于很快的吸濕與脫濕，減少了滯后誤差，響應(yīng)速度快。這種濕敏元件的缺點(diǎn)是不宜用于含有機(jī)溶媒氣體的環(huán)境，元件也不能耐80度以上的高溫。電容型濕度傳感器的應(yīng)用電路圖2所示。它由兩個(gè)時(shí)基電路IC1、IC2組成，556為雙時(shí)基電路即兩個(gè)555多諧振蕩器，IC1及外圍元件組成多諧振蕩器，主要產(chǎn)生觸發(fā)IC2的脈沖，IC2和電容型濕敏元件及外圍元件組成可調(diào)寬的脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度將取決于濕敏元件的電容值的大小，而濕敏元件的電容值的大小決定于空氣中的相對(duì)濕度，調(diào)寬脈沖從IC2的⑨腳輸出，經(jīng)R5、C3濾波后成為直流信號(hào)輸出。輸出電壓的大小正比于空氣的相對(duì)濕度，其靈敏度為2mV/%RH。 

  3 線(xiàn)性頻率輸出式濕度傳感器的應(yīng)用電路  線(xiàn)性頻率輸出式濕度傳感器HS1100/1101是基于*工藝設(shè)計(jì)的電容元件，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、反應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，可用于線(xiàn)性電壓或頻率輸出回路當(dāng)中。采用HS1100/1101的頻率輸出特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度的測(cè)量。線(xiàn)性頻率輸出式濕度傳感器測(cè)量電路如圖3所示，電源電壓范圍是UCC =+3.5~12V。利用一片CMOS定時(shí)器TLC555，配上HS1100/1101和電阻R2、R4構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，將相對(duì)濕度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)。輸出頻率范圍是7351~6033Hz，所對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為0%～100%。當(dāng)RH=55%時(shí)，f =6660Hz。輸出頻率信號(hào)可送至數(shù)字頻率計(jì)或單片機(jī)系統(tǒng)，測(cè)量并顯示出相對(duì)濕度值。3R為輸出端的限流電阻，起保護(hù)作用。555電路的非平衡電阻R1作為內(nèi)部溫度補(bǔ)償用，應(yīng)具有1%的精度，目的是為了引入溫度效應(yīng)，使它與HS1100/1101的溫度效應(yīng)相匹配。由于不同型號(hào)的555的內(nèi)部溫度補(bǔ)償有所不同，所以R1的值必須與特定的芯片相匹配。R3為輸出端的限流電阻，起保護(hù)作用