湿敏电容器通常由聚合物薄膜电容器制成。
通常使用的聚合物材料是聚苯乙烯,聚酰亚胺和酸乙酸酯。
当环境湿度改变时,湿度敏感电容器的介电常数改变,并且其电容也改变。
电容变化量与相对湿度成比例。
湿敏电容器的主要优点是灵敏度高,产品互换性好,响应速度快,湿度滞后小,易于制造,易于小型化和集成,其精度通常低于湿敏电阻器。
国外湿敏电容的主要制造商包括Humirel,飞利浦和西门子。
以Humirel生产的SH1100型湿敏电容为例,测量范围为(1%~99%)RH,55%RH时的电容为180pF(典型值)。
当相对湿度从0变化到100%时,电容从163 pF变化到202 pF。
温度系数为0.04 pF /°C,湿度滞后为±1.5%,响应时间为5 s。
除电阻式和电容式湿度传感器外,还有电解质离子型湿度传感器,重量型湿度传感器(由湿膜重量变化引起的振荡频率变化),光强度型湿度传感器,表面声波。
湿度敏感元件等。
湿度传感器的湿度敏感性和抗污染性差。
当检测环境湿度时,湿度传感器长时间暴露在待测环境中,容易被污染并影响其测量精度和长期稳定性。
在测量过程中,电容式湿度传感器相当于一个微型电容器。
对于电容器的测量,主要测量电容值C.湿度传感器不是纯电容器。
其等效形式如下图虚线所示。
由具有一个电容器和一个电阻器的并联正弦波发生器产生的正弦信号Vin通过差分电路,并且信号变为Vout。
Vout的输出分为两种方式,一种是通过电子开关1K直接进入积分电路,另一种是先通过逆变电路,因此Vout的输出为Vout,电子开关2K后,同样也进入积分电路。
电子开关1K,2K的功能是整流Vout信号,然后通过积分电路测量它。
通过上述方法测量湿敏电容器的值,测量范围在30pF和100pF之间,测量的相对误差高达±0.2%。