湿敏电阻传感器

湿敏电阻传感器简称湿敏电阻，是一种对环境湿度敏感的元件。它的电阻值会随着环境的相对湿度变化而变化。

1.1　电路符号

图7.2　湿敏电阻的电路图形符号

湿敏电阻在电路上的文字符号用字母R或RS表示，在电路中的图形符号如图7.2所示。

1.2　结构特点

湿敏电阻是利用某些介质对湿度比较敏感的特性制成的。湿敏电阻主要由感湿膜、电极和具有一定机械强度的绝缘基片组成。湿敏电阻的常见外形及结构如图7.3所示。它的敏感特性随着使用材料的不同而有差异，有的湿敏电阻还具有防尘外壳。

图7.3　湿敏电阻的常见外形及结构

（1）感湿膜

感湿膜为微孔型结构，具有电解质特性。根据感湿膜使用的材料配方不同，可以分为正电阻特性（即湿度增大时，电阻值也增大）和负电阻特性（即湿度增大时，电阻值减小）。

（2）绝缘基片

绝缘基片基体多采用聚碳酸酯板、氧化铝、电子陶瓷等不吸水、耐高温的材料制成。

1.3　工作原理

湿敏电阻的工作原理主要是物理吸附和化学吸附，感湿层为微孔型结构，极易吸附空气中的水分子。当感湿层的水分子含量增多时，引起电极间电导率上升；同时，湿敏元件的感湿层具有电解质特性，其正离子吸附空气中水分子的羟基（OH），在外加电压的作用下，产生载流子移动，也使电导率上升。

1.4　湿敏电阻器的主要参数

湿敏电阻器的主要参数有相对湿度、温度系数、灵敏度、测湿范围、湿滞效应、响应时间等，这里只介绍相对湿度、温度系数这两个参数。

（1）相对湿度

相对湿度是指在某一温度下，空气中所含水蒸气的实际密度与同一温度下饱和密度之比，通常用“RH”表示。例如：20%RH，则表示空气相对湿度为20%。

（2）湿度温度系数

湿度温度系数是指在环境湿度恒定时，湿敏电阻器在温度每变化1℃时，其湿度指示的变化量。

1.5　常用湿敏电阻

湿敏电阻分为硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻、氯化锂湿敏电阻和高分子聚合物湿敏电阻等多种。HR202是常见的湿敏电阻传感器。其阻值与湿度、温度的关系如表7-5所示。

表7-5　HR202湿敏电阻阻值与湿度、温度之间的关系