HMP45D温湿度传感器的检定校准

　　0　引言

　　随着我国国民经济的迅猛发展,气象科学在国民生活中发挥了越来越重要的作用。气象仪器的检定校准工作是整个气象基本业务及服务的基础,可靠的量值传递是气象探测和科学研究的前提和保障。各种气象仪器的基本作用都是在一定的条件下,获取被测量量在测量时刻的量值。为了保证所获取的量值足够准确和可信,必须要保证所选择的仪器在特定的条件下具有足够的准确性[1],要在规定的周期内进行准确的校准检定,以保证其测量数据的准确性。笔者根据实际的工作经验,就HMP45D温湿度传感器的检定校准方法介绍如下。

　　1　HMP45D温湿度传感器的结构

    HMP45D温湿度传感器应该安装在百叶箱内,传感器的中心点离地面1.50 m。其中,温度传感器是铂电阻温度传感器,湿度传感器是湿敏电容湿度传感器,即HMP45D是将铂电阻温度传感器与湿敏电容湿度传感器制作成为一体的温湿度传感器,如图1所示。

　　2　HMP45D温湿度传感器的工作原理

　　2.1　铂电阻温度传感器的工作原理

　　铂电阻温度传感器是利用其电阻随温度变化的原理制成的温度传感器。铂电阻材料具有如下特点:温度系数较大,即灵敏度较大;电阻率较大,易于绕制高阻值的元件;性能稳定,材料易于提纯;测温精度高,复现性好[2]。

　　铂电阻温度传感器测温时是通过其电阻值与温度之间的关系换算而求得温度值的。

　　2.2　湿敏电容湿度传感器的工作原理

　　湿敏电容传感器是用有机高分子膜作介质的一种小型电容器。有机高分子膜即高分子湿敏电容是有感湿特性的电解质,其介电常数随相对湿度变化而变化。湿敏电容湿度传感器主要由湿敏电容和转换电路两部分组成。湿敏电容的结构如图2所示。它由上电极、湿敏材料即高分子薄膜film polymer)、下电极(lower electrode)、玻璃底衬几部分组成。

　　湿敏电容传感器上电极是1层多孔膜,能透过水汽;下电极为1对电极,引线由下电极引出;基板是玻璃。整个传感器由两个小电容器串联组成。湿敏材料是一种高分子聚合物,它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时,湿敏元件的电容量随之发生改变,即当相对湿度增大时,湿敏电容量随之增大,反之减小,电容量通常在48~56 pF。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化,对应于湿度0~100%RH的变化,传感器的输出呈0~1 V的线性变化。由此,可以通过湿敏电容湿度传感器测得相对湿度。HMP45D温湿度传感器的头部有保护滤纸,防止感应元件被尘埃污染。湿敏电容不能长时间暴露在含有某些化学物质的气体中,否则可能改变它的性能,缩短使用寿命。所以,应定期拆开传感器的头部网罩,清洗滤纸或者更换新的滤纸。