КОСМОДРОМ - Электронные компоненты для разработки и производства - Харьков - Украина


 


Как купить...     

Склад обновлен: 21 сентября 2020 г

ICQ: 624305018
 

 

EnglishRussianUkrainian

Перейти в корзину

 

Датчики влажности компании Honeywell - применение

 

Полный перечень продукции HoneyWell просмотреть по ссылке...

 

В статье рассмотрены устройство, характеристики и особенности современных интегрированных полупроводниковых датчиков влажности компании Honeywell, а также проведен сравнительный анализ существующих сегодня технологий их производства.


В настоящее время на практике для измерения относительной влажности применяется несколько технологий, использующих свойство различных структур изменять свои физические параметры (емкость, сопротивление, проводимость и температуру) в зависимости от степени насыщения водяным паром. Каждой из этих технологий свойственны определенные достоинства и недостатки (точность, долговременная стабильность, время преобразования и т.д.). В таблице 1 приведен сравнительный анализ характеристик емкостных и резистивных датчиков относительной влажности, при производстве которых применяются различные материалы.

Таблица 1.

 

Технология производства HONEYWELL

Технологии производства других производителей

Активный материал

Термо-
реактивный полимер

Термо-
реактивный пластик

Термо-
реактивный пластик

Однородный термо-
пластик

Однородная триокись алюминия

Хлорид литиевая пленка

Испари-
тельный психрометр

Подложка

керамическая или кремниевая

керамическая, кремниевая или стеклянная

полистирол или майлар

нет

нет

керамическая

нет

Изменяющийся параметр

емкость

емкость

емкость

сопро-
тивление

сопро-
тивление

прово-
димость

темпе-
ратура

Измеряемый параметр

% RH

% RH

% RH

% RH

% RH

% RH

Температура влажной и сухой колбы

Диапазон измерения

0…100 % RH

0…100 % RH

0…100 % RH

20…100 % RH

2…90 % RH

15…< 100 % RH

20…100 % RH

Точность

±1,0…±5,0%

±3,0…±5,0%

±3,0…±5,0%

±3,0…±10,0%

±1,0…±5,0%

±5,0%

3,0…4,0%

Взаимозаменяемость

±2,0…±10,0% RH

±3,0…±20,0% RH

±2,0…±20,0% RH

±5,0…±25,0% RH

плохая

±30…±10,0% RH

отличная

Гистерезис

< 1,0…3,0 %

2,0…5,0%

2,0…5,0%

3,0…6,0%

< 2%

очень высокий

высокий

Линейность

±1,0%

±1,0%

±2,0%

плохая

плохая

очень плохая

плохая

Время отклика

15,0…60,0 сек

15,0…90,0 сек

15,0…90,0 сек

2,0…5,0 мин

3,0…5,0 мин

3,0…5,0 мин

2,0…5,0 мин

Диапазон рабочих температур

-40…+185°C

-30…+190°C

-25…+100°C

+10…+40°C

-10…+75°C

-

0…+100°C

Температурный эффект

-0,0022%RH/°C

0,3/%RH/°C

< 0,3/%RH/°C

>1,0/%RH/°C

>1,0/%RH/°C

>1,0/%RH/°C

< 0,5/%RH/°C

Долговременная стабильность

±1,0%RH/5лет

±1,0%RH/1год

±1,0%RH/1год

±3,0%RH/1год

>1,0/%RH/°C

>1,0%RH/год

±0,1%RH/1год

Стойкость к загрязнению

отличная

хорошая

очень хорошая

очень хорошая

очень хорошая

±1,0/%RH/°C

очень хорошая

Стойкость к конденсату

отличная

очень хорошая

хорошая

очень хорошая

очень хорошая

очень хорошая

очень хорошая

Среди всех типов емкостные датчики, благодаря полному диапазону измерения, высокой точности и температурной стабильности, получили наибольшее распространение как для измерения влажности окружающего воздуха, так и применения в производственных процессах.

Компания Honeywell производит семейство емкостных датчиков влажности, применяя метод многослойной структуры (рис. 1), образуемой двумя плоскими платиновыми обкладками и диэлектрическим термореактивным полимером, заполняющим пространство между ними. Термореактивный полимер, по сравнению с термореактивной пластмассой, обеспечивает датчику более широкий диапазон рабочих температур и высокую химическую стойкость к таким агрессивным жидкостям и их парам, как изопропил, бензин, толуол и аммиак. В дополнение к этому датчики на основе термореактивного полимера имеют самый большой срок службы в этиленоксидных стерилизационных процессах.

Метод многослойной структуры, применяемый при изготовлении датчиков влажности
Рисунок 1. Метод многослойной структуры, применяемый при изготовлении датчиков влажности

 

В процессе работы водяной пар проникает через верхнюю пористую обкладку конденсатора (рис. 1) и уравновешивается с окружающим газом. Одновременно эта обкладка защищает электрические процессы, протекающие в полимерном слое, от внешних физических воздействий (света и электромагнитного излучения). Слой полимера, покрывающий пористый платиновый электрод сверху, служит защитой конденсатора от пыли, грязи и масел. Такая мощная фильтрационная система, с одной стороны, обеспечивает датчику длительную бесперебойную работу в условиях сильной загрязненности окружающей среды, с другой — снижает время отклика.

Выходной сигнал любого (емкостного или резистивного) абсорбционного датчика влажности представляет собой функцию от температуры и влажности, поэтому для получения высокой точности измерения в широком диапазоне рабочих температур требуется температурная компенсация характеристики преобразования. Компенсация особенно необходима, когда датчик используется в индустриальном оборудовании для измерения влажности и точки росы. Именно для этих целей некоторые модели датчиков Honeywell имеют встроенный платиновый терморезистор сопротивлением 1000 Ом, который расположен с обратной стороны подложки (рис. 2).

Структура датчика влажности со встроенным платиновым датчиком температуры
Рисунок 2. Структура датчика влажности со встроенным платиновым датчиком температуры

 

Датчики влажности Honeywell — это интегрированные приборы. Помимо чувствительного элемента и термосенсора, на той же подложке расположена схема обработки сигнала, которая обеспечивает преобразование сигнала, его усиление и линеаризацию. Выходной сигнал датчика Honeywell является функцией от напряжения питания, окружающей температуры и влажности. Чем выше напряжение питание, тем больше размах выходного сигнала и, соответственно, чувствительность. Связь же между измеренной датчиком влажностью, истинной влажностью и температурой показана на объемной диаграмме (рис. 3).

Связь между измеренной датчиком влажностью, истинной влажностью и температурой
Рисунок 3. Связь между измеренной датчиком влажностью, истинной влажностью и температурой

Она легко аппроксимируется с помощью комбинации двух выражений:

  1. Прямая наилучшего соответствия при 25 °C (жирная линия на диаграмме), описывается выражением Uвых = Uпит(0,0062 · (%RH25) + 0,16). Из этого уравнения определяется процент RH25 при температуре 25 °C.

  2. Далее производится температурная коррекция и вычисляется истинное значение RH: RHистинная = (%RH25) · (1,0546 - 0,00216T), где T измеряется в °C.

Выражения выше соответствуют характеристикам реальных датчиков со следующими отклонениями:

Характеристики преобразования датчика влажности Honeywell при различных температурах
Рисунок 4. Характеристики преобразования датчика влажности Honeywell при различных температурах

 

Для примера на рис. 4 приведены характеристики преобразования реального датчика Honeywell при различных температурах. Практически все датчики влажности Honeywell комплектуются калибровочным паспортом (рис. 5). Этот документ отражает реальные значения выходных напряжений при эталонных значениях относительной влажности, крутизну характеристики преобразования, номера партии и пластины, соответствующие конкретному экземпляру.

Заводской калибровочный паспорт
Рисунок 5. Заводской калибровочный паспорт

Все датчики влажности Honeywell имеют сходную функциональную организацию, но различаются конструктивным исполнением и наличием или отсутствием встроенного термодатчика.

Модели HIH-3602-A и HIH-3602-C выполнены в упрочненном металлическом корпусе TO-5 с дополнительным зернистым гидрофобным фильтром из нержавеющей стали. Они идеальны для аппаратуры, предназначенной для жестких условий эксплуатации. HIH-3602-A содержит прецизионный NTC термистор 100 кОм, а HIH-3602-A — прецизионный платиновый терморезистор 1000 Ом.

Модели HIH-3602-L и HIH-3602-L-CP выполнены в корпусе TO-39 со щелевым отверстием. Они предлагают оптимальное соотношение цена/надежность. Эти датчики нашли широкое применение в метеорологическом оборудовании и автомобильных системах климат-контроля.

Самые популярные и недорогие семейства HIH-3610-xxx и HIH-4000-xxx, выполненные в пластмассовом корпусе с открытым кристаллом, ориентированы на массовое производство и идеальны для ОЕМ потребителей. Для сравнения в таблице 2 приведены основные электрические и эксплуатационные характеристики всех датчиков влажности Honeywell.

Таблица 2.

Наименование

Диапазон изме-
рения, %RH

Линей-
ность, ±%RH

Гисте-
резис ±%RH

Повторя-
емость, ±%RH

Uпит, В

Iпит, мА

Встроен-
ный датчик темпера-
туры

Калиб-
ровоч-
ный паспорт

 

HIH-3602-A

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

100 кОм

+

HIH-3602-C

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

1 кОм

+

HIH-3602-L

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

 

HIH-3602-L-CP

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

+

HIH-3610-001

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

+

HIH-3610-003

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

+

HIH-3610-002

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

 

HIH-3610-004

0..l00

0,50

1,20

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

 

HIH-4000-001

0..l00

0,50

3,0

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

+

HIH-4000-003

0..l00

0,50

3,0

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

+

HIH-4000-002

0..l00

0,50

3,0

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

 

HIH-4000-004

0..l00

0,50

3,0

0,50

4,0…5,8

0,20

нет

 

 

 

Поставляемые компоненты











ATmega STM32 ADUM MAX232 GAINTA Светодиодные лампы Источники питания CREE International Rectifier stm8 G5LA RS-232 Драйвер светодиода RS-485 USB ATTINY CORTEX JTAG Плата SENSOR Honeywell Talema Программатор OMRON G2RL Sumida Analog Devices WINSTAR Радиаторы  G6D LUKEY MAXIM MDR STTH EEPROM NXP Индикаторы AVR GEYER IRF IRG4 G2R IGBT GPS GSM G6K MICRA Контактная плата Microchip TDA CTQ DISCOVERY резонатор G5LE ADM485 паяльник RASPBERRY линза ГЕРКОН Осциллограф P10CU RCH TNY TOP ХИМИЯ SMARTPROG2 G6Y металлоискатель WAGO DEGSON DSO QUAD MP-S300B ИОНИСТОР arduino BNC Варистор Прожектор CHRONOS Клавиатура supersilent тумблер соленоид strada chemet RJ-45 c8051 BOURNS G6R 91sam7s G5NB ATMEL ALPR Sunon EPM G5Q sonar G6B MSP430 UDS HIH LPC zl320 AD711 7805 STP JADE II PTC D-SUB MAX44 sim900 uni-s UNI-M Allegro cosmo pic24 ATXmega TMS320 переключатель датчик тока датчик усилия 1N4007 ds18b20 Батарейный отсек шаговый двигатель сервопривод AT89C AT89S AT90PWM AT90CAN AT90USB AT91SAM DRP разрядник bourns Texas Instruments АКЦИЯ XML-2 HE-1202 EPS-15 Детектор газа OSRAM sht 3590s cny arpl lmv mc33 ST-LINK rail-to-rail BEEPROG корпус герметичный hf41f pinguino pickit TFT Bright LED WIELAND STM32VLDISCOVERY TE Connectivity skkt TR91 EPM3 M24LR-DISCOVERY NCR Держатель светодиода SMAJ WG12864 Индикаторный светодиод zl322 TIP Радиатор ADG TLP WG320240 TACT 74LVC RS-15 PIC16 NS25 MOC MMBT MPSA MCDR P6KE STM32F4 TFM CXA2011 MC34 MBRS SMBJ MURS MBRA 78L05 KXO-210 FTDI KBPC IRLR IRFP AT24 P10AU ACS712 SN74HC G5V 78L12 LM358 IRF3205 LM2575 BT137 AD7705 WH1602 78L12 3842 TECAP PIC18 G6Z PC817 STM32F3 MPX MCP6 WH1604 KX-3H FNR CDRH BT134 STW R16110 PIC10 1.5ke zl201 AT45 BTA DEGSON DS13 EmKit STM32F1 XML SMCJ ULN2803 TPIC CNC Driver Лента 5050 RUEF hcpl HEF HFA IDC IRFZ MBR XBDA MCP M-PCB NCP TFF Хлорное железо P6AU ULN2003 NES WH2004 HCF ToyoLED BTB ADM 3296 LM317 PIC12 NS39 MUR L78xx KSDA ISO7 IRLZ IR21xx HopeRF XTEA STM32F0 24C16 KX-K LM324 Стеклотекстолит KX-49 IRLML Энкодер RXEF NTC NE5532 LM1117 MJE LMX Лента светодиодная RFM qss960 POSITIV 20 zl210 STM32F2 E30361 BZV55 G6S BAV99 zl262 CYNEL Мастер Кит zl263 MOSFET Двигатели POLOLU EEMB EPCOS solar sma  ON Semiconductor National Fairchild FreeScale WIZNET Vishay ZETEX AVAGO RGB wdr

^ Наверх

Электронные компоненты для разработки и производства. Харьков, Украина

  Украинский хостинг - UNIX хостинг & ASP хостинг

радиошоп, radioshop, радио, радиодетали, микросхемы, интернет, завод, комплектующие, компоненты, микросхемы жки индикаторы светодиоды семисегментные датчики влажности преобразователи источники питания тиристор симистор драйвер транзистор, диод, книга, приложение, аудио, видео, аппаратура, ремонт, антенны, почта, заказ, магазин, интернет - магазин, товары-почтой, почтовые услуги, товары, почтой, товары почтой, каталог, магазин, Internet shop, база данных, инструменты, компоненты, украина, харьков, фирма Космодром kosmodrom поставщики электронных компонентов дюралайт edison opto светодиодное освещение Интернет-магазин радиодеталей г.Харьков CREE ATMEL ANALOG DEVICES АЦП ЦАП