相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)麵(mian)臨(lin)的(de)難(nan)題(ti)之(zhi)一(yi)是(shi)其(qi)暴(bao)露(lu)的(de)感(gan)應(ying)元(yuan)件(jian)會(hui)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)而(er)老(lao)化(hua)。持(chi)續(xu)暴(bao)露(lu)在(zai)潮(chao)濕(shi)空(kong)氣(qi)和(he)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)，例(li)如(ru)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)材(cai)料(liao)上(shang)沉(chen)積(ji)的(de)苯(ben)或(huo)乙(yi)二(er)醇(chun)

，會(hui)導(dao)致(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)精(jing)度(du)偏(pian)離(li)其(qi)規(gui)格(ge)。這(zhe)需(xu)要(yao)停(ting)用(yong)係(xi)統(tong)以(yi)更(geng)換(huan)或(huo)校(xiao)準(zhun)傳(chuan)感(gan)器(qi)，從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)總(zong)擁(yong)有(you)成(cheng)本(ben)。在(zai)本(ben)文(wen)中(zhong)
，我(wo)將(jiang)討(tao)論(lun)相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)精(jing)度(du)和(he)長(chang)期(qi)漂(piao)移(yi)，以(yi)及(ji)這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)如(ru)何(he)影(ying)響(xiang)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)和(he)壽(shou)命(ming)。

 

長期漂移和精度是濕度傳感器的一些重要規格。在當今的濕度傳感器中，尤其是電容式傳感器，通常具有2%到3%的相對濕度精度和最大3%到4%的相對濕度精度。這種精度就是所謂的傳感器在投入現場實際使用之前的初始精度
，並且不包括長期漂移。

 

電容式傳感器的長期漂移通常約為每年0.25%至0.5%相對濕度。盡管與電阻式傳感器相比，這種漂移非常小（每年大概1%相對濕度），但10年內它仍可以達到5%的相對濕度漂移，並成為重要的誤差源，影響家電或汽車等預期運行時間超過10年的設備。

 

圖1展示了精度和長期漂移在10年內達到8%相對濕度的過程。以冰箱為例，如果漂移導致錯誤的高濕度讀數，壓縮機將不必要地開啟，導致運行效率降低
，並縮短壓縮機的壽命。

 

圖1：具有長期溫漂的濕度傳感器精度

 

在易腐食品、生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)和(he)醫(yi)藥(yao)產(chan)品(pin)儲(chu)存(cun)和(he)運(yun)輸(shu)等(deng)冷(leng)鏈(lian)應(ying)用(yong)中(zhong)，濕(shi)度(du)精(jing)度(du)也(ye)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)。借(jie)助(zhu)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)無(wu)線(xian)跟(gen)蹤(zong)器(qi)和(he)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)器(qi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)持(chi)續(xu)記(ji)錄(lu)食(shi)品(pin)運(yun)輸(shu)以(yi)及(ji)園(yuan)藝(yi)和(he)原(yuan)材(cai)料(liao)粉(fen)末(mo)的(de)溫(wen)度(du)和(he)濕(shi)度(du)信(xin)息(xi)。記(ji)錄(lu)儀(yi)可(ke)預(yu)測(ce)產(chan)品(pin)壽(shou)命(ming)
，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)，且(qie)準(zhun)確(que)度(du)可(ke)追(zhui)溯(su)到(dao)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)與(yu)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)院(yuan)(NIST)測量標準，同時符合嚴格的國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)17025規定。

 

功耗是另一項重要規格；在由電池供電的應用（例如實時數據記錄器和環境傳感器）中，功耗可能意味著是使用更大
、更(geng)昂(ang)貴(gui)的(de)電(dian)池(chi)
，還(hai)是(shi)使(shi)用(yong)有(you)助(zhu)於(yu)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)更(geng)小(xiao)電(dian)池(chi)。低(di)功(gong)耗(hao)使(shi)由(you)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)應(ying)用(yong)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)更(geng)長(chang)，但(dan)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)，精(jing)度(du)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)重(zhong)要(yao)；如果精度發生變化
，則可能需要進行校準。 

 

TI設計的HDC3020相對濕度傳感器可在降低功耗的同時延長係統壽命
，其架構支持在整個電源電壓範圍內精確測量溫度和濕度，其規格為：1.5%相對濕度典型值和2%相對濕度最大值，長期漂移每年小於0.21%相對濕度。這些參數有助於延長電器和其他類型係統的使用壽命
，將10年後的長期誤差從8%的相對濕度降至4%的相對濕度
，降幅高達50%，如圖1所示。

 

HDC3020具有集成的漂移校正技術，可以減少由自然老化
、環境壓力或與汙染物相互作用引起的漂移。該技術的初步性能可以使用HDC3020 EVM進行評估。有關環境影響的更多信息，請閱讀白皮書：《85°C/85%加速壽命測試對聚合物型相對濕度傳感器的影響》。

 

HDC3020還集成了具有超低功耗的高精度0.1°C（典型值）和0.4°C（最大值）溫度傳感器。濕度和溫度都是NIST可追溯的，經測試符合ISO 9001:2015程序、NIST、ISO和IEC 17025等標準。可拆卸膠帶和IP67永久濾波器蓋板選項允許對印刷電路板進行衝洗和保形塗敷，並分別在惡劣條件下起到防塵和防水的作用。

 

結語

 

選(xuan)擇(ze)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)時(shi)，您(nin)不(bu)僅(jin)要(yao)考(kao)慮(lv)精(jing)度(du)

，還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)長(chang)期(qi)漂(piao)移(yi)和(he)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)

，因(yin)為(wei)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)裸(luo)露(lu)的(de)空(kong)腔(qiang)會(hui)加(jia)速(su)傳(chuan)感(gan)器(qi)老(lao)化(hua)。針(zhen)對(dui)溫(wen)度(du)和(he)濕(shi)度(du)的(de)NIST可(ke)追(zhui)溯(su)性(xing)是(shi)確(que)保(bao)首(shou)次(ci)發(fa)布(bu)的(de)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)出(chu)色(se)精(jing)度(du)的(de)好(hao)方(fang)法(fa)，但(dan)它(ta)沒(mei)有(you)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)方(fang)麵(mian)，例(li)如(ru)傳(chuan)感(gan)器(qi)老(lao)化(hua)或(huo)沾(zhan)汙(wu)引(yin)起(qi)的(de)漂(piao)移(yi)。有(you)必(bi)要(yao)通(tong)過(guo)超(chao)小(xiao)的(de)長(chang)期(qi)漂(piao)移(yi)和(he)漂(piao)移(yi)校(xiao)正(zheng)，保(bao)持(chi)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)壽(shou)命(ming)內(nei)具(ju)有(you)出(chu)色(se)精(jing)度(du)，無(wu)需(xu)重(zhong)新(xin)校(xiao)準(zhun)。選(xuan)擇(ze)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)直(zhi)接(jie)實(shi)現(xian)性(xing)能(neng)更(geng)高(gao)、更可靠的產品。

 

 

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