濕敏電阻

濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導致本身電阻值發生變化這一原理而製成的。工業上流行的濕敏電阻主要有氯化鋰濕敏電阻，有機高分子膜濕敏電阻。

基本介紹

• 中文名：濕敏電阻
• 外文名：hygristor
• 特性：依存性、磁滯小、測量範圍大
• 用途：空調、乾燥機等

簡介

濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導致本身電阻值發生變化這一原理而製成的。

工業上流行的濕敏電阻主要有1、半導體陶瓷濕敏元件；2、氯化鋰濕敏電阻；3、有機高分子膜濕敏電阻。

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料製成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量濕度。

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚醯亞胺、酪酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。

特性及用途

溫度的依存性小——空調，加濕器，除濕機

磁滯小——樓宇空調

再現性和應答性良好——事務設備

濕度感知範圍廣——禮品（時鐘，天氣預報計）

小型，輕量——乾燥機

用法

濕敏電阻只能用交流的，直流會導致濕敏失效，因為直流的電場會導致高分子材料中的帶電粒子偏向兩極，一定時間以後濕敏電阻就會失效。所以必須用交流維持其動態平衡，這也是為什麼測濕敏電阻阻值要用電橋而不能用普通萬用表的原因。

水分子是極性分子，在直流電場中會分解為H2及O2，影響測量，並且在濕度感測器中存在導電離子，在高濕情況下，如採用直流電會漂移，造成電導率漂移，影響感測器的使用壽命。可採用RC充放電，計時方式，有些晶片有RFC功能，亦可使用，或用IC直接產生1KHZ方波，疊加在採樣電阻與濕度感測器之上，通過AD，在正周期內測量分壓亦可。或採用模擬電路，通過對數運算進行R/V轉換，再AD採樣。

型號命名及含義

濕敏電阻的型號可分為三個部分，第一部分用字母表示主稱；第二部分用字母表示用途或特徵；第三部分用數字表示序號，各部分的含義見表2-8。

表 2-8 濕敏電阻器的型號命名及含義

第一部分：主稱	第二部分：用途或特徵	第三部分：序號
MS	濕敏電阻	字母	含義	用數字或數字與字母混合表示序號，以區別電阻器的外形尺寸及性能參數
無	通用型
K	控制溫度用
C	測量濕度用

例如： MS01-A（通用型號濕敏電阻器）

M——敏感電阻器

S——濕敏電阻器

01-A——序號

氯化鋰濕敏電阻

多片電阻組合式氯化鋰濕敏感測器是利用濕敏元件的電氣特性（如電阻值），隨濕度的變化而變化的原理進行濕度測量的感測器，濕敏元件一般是在絕緣物上浸漬吸濕性物質，或者通過蒸發、塗覆等工藝制各一層金屬、半導體、高分子薄膜和粉末狀顆粒而製作的，在濕敏元件的吸濕和脫濕過程中，水分子分解出的離子H+的傳導狀態發生變化，從而使元件的電阻值隨濕度而變化。

氯化鋰濕度感測器具有穩定性、耐溫性和使用壽命長多項重要的優點，氯化鋰濕敏感測器已有了五十年以上的生產和研究的歷史，有著多種多樣的產品型式和製作方法，都套用了氯化鋰感濕液具備的各種優點尤其是穩定性最強，

氯化鋰濕敏器件屬於電解質感濕性材料，在眾多的感濕材料之中，首先被人們所注意並套用於製造濕敏器件，氯化鋰電解質感濕液依據當量電導隨著溶液濃度的增加而下降。電解質溶解於水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實現感濕。

氯化鋰感濕基片的結構為選用絕緣材料的襯底，在上方製作一對金屬電極，塗覆一層電解質溶液感濕膜，氯化鋰是典型的離子晶體，屬於非親合型電解質，氯化鋰溶液中，Li+對極性水分子的吸引力極強，離子水分程度最高。氯化鋰感濕膜由氯化鋰和聚乙烯醇混合製作，其主要特性：

1） 是可在120度高溫環境中穩定工作，這一點是其他高分子電容是濕度感測器不可比擬的；

2）氯化鋰濕敏元件線性測濕量程較窄大約在20%RH左右，在該測量範圍內，其線性誤差小於2%RH。所以，在全範圍濕度測量環境中要想達到高精度的濕度測量，目前普遍採用的單片濕敏元件測量方法就很難實現了。

有機高分子膜濕敏電阻

濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料製成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量濕度。

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚醯亞胺、酪酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。

電子式濕敏感測器的準確度可達2-3%RH，這比干濕球測濕精度高。

濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。這方面沒有乾濕球測濕方法好。