高溫濕度傳感器是一種專門用于測量和顯示高溫環(huán)境下溫度和濕度的儀器。主要利用熱敏電阻或濕敏電阻等元件的物理特性來測量溫度和濕度。其中，溫度部分通常采用鉑電阻（如Pt100）作為感溫元件，其電阻值隨溫度的變化而變化；濕度部分則采用耐高溫濕敏電阻元件，通過測量電阻值的變化來反映濕度的變化。這些變化通過電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號輸出，從而實現(xiàn)對溫度和濕度的測量。 一、敏感元件（核心部件） 1、濕敏材料層 功能:直接感知環(huán)境中水分含量的變化，并將物理量轉(zhuǎn)化為電信號。常見的類型包括： 電容式（如聚合物薄膜、陶瓷介電層）：通過吸濕后介電常數(shù)的改變影響電容值； 電阻式（金屬氧化物半導(dǎo)體）：濕度升高導(dǎo)致電阻降低； 熱導(dǎo)式（基于氣體熱傳導(dǎo)原理）：適用于高溫環(huán)境的特殊設(shè)計。 材料特性:必須選用耐高溫、抗老化且對水分子選擇性吸附的材料（例如摻雜納米顆粒的氧化鋁或硅基復(fù)合物）。 2、溫度補償組件 由于濕度測量易受溫度干擾，多數(shù)傳感器會集成一個高精度鉑電阻溫度計（PT100/PT1000），用于實時采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行算法修正，消除溫漂誤差。 二、保護(hù)與封裝結(jié)構(gòu) 1、外殼/殼體 材質(zhì)選擇:不銹鋼、鎳合金或陶瓷等耐腐蝕、耐高壓的材料制成密封腔體，防止高溫熔損及化學(xué)侵蝕；部分型號采用雙層隔熱設(shè)計以降低內(nèi)部熱應(yīng)力。 防護(hù)等級:IP67及以上防塵防水標(biāo)準(zhǔn)常見于工業(yè)級產(chǎn)品，確保粉塵無法進(jìn)入敏感區(qū)域。 2、過濾裝置 在進(jìn)氣口配置不銹鋼濾網(wǎng)或燒結(jié)金屬濾芯，阻擋顆粒物進(jìn)入測量室，避免堵塞濕敏材料表面導(dǎo)致響應(yīng)遲滯。對于高污染場景，可外接伸縮管實現(xiàn)遠(yuǎn)程采樣。 3、加熱防凝露系統(tǒng)（可選） 內(nèi)置電熱絲或半導(dǎo)體加熱膜，自動啟動除霜模式防止低溫端結(jié)露現(xiàn)象，保證探頭在頻繁溫變工況下的可靠性。 三、信號調(diào)理電路 1、模擬前端處理模塊 包括運算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）等元器件，負(fù)責(zé)將微弱原始信號放大、濾波并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。針對長距離傳輸需求，可能采用4~20mA電流環(huán)路輸出以提高抗干擾能力。 2、微控制器單元（MCU） 搭載嵌入式芯片執(zhí)行校準(zhǔn)參數(shù)存儲、非線性校正、故障診斷等功能。支持多通道數(shù)據(jù)采集時序控制及總線協(xié)議解析（如Modbus RTU）。 3、通信接口模塊 提供RS485、HART、USB等數(shù)字接口選項，便于接入PLC控制系統(tǒng)或物聯(lián)網(wǎng)平臺；無線型產(chǎn)品則集成藍(lán)牙/WiFi模塊實現(xiàn)無纜化部署。 四、輔助功能組件 1、狀態(tài)指示燈與報警觸點 LED顯示工作狀態(tài)異常（如超量程、傳感器失效），繼電器輸出干接點用于觸發(fā)外部聲光報警裝置。 2、人機交互界面（HMI可選配） 小型OLED屏幕直接顯示實時濕度/溫度數(shù)值及趨勢曲線，支持現(xiàn)場快速調(diào)試而無需連接上位機。 3、可拆卸探針設(shè)計 模塊化插拔式結(jié)構(gòu)方便更換損壞的感應(yīng)頭，降低維護(hù)成本；探桿長度可根據(jù)安裝深度定制（從幾厘米到數(shù)米不等）。 |
