電容濕度表的相關(guān)介紹
高分子薄膜濕敏電容由芬蘭vaisala公司最先開發(fā)的，英語上稱為“Humicap”.其結(jié)構(gòu)如圖所示，傳感部分完全平鋪在一片玻璃基底上，首先在基底上真空噴涂一層金膜作為電容器的一個(gè)基本電極，然后在基片電極上均勻噴涂0.5～1um厚的吸濕材料醋酸纖維素.最后在吸濕材料上真空噴鍍上表面電極，表面電極的厚度為0.02 um，保證水汽分子能通過表面電極滲透進(jìn)人吸濕層，由于表面電極的厚度太薄，因而無法進(jìn)行任何引線的焊接，基本電極實(shí)質(zhì)上是由兩塊相互分離的金屬膜組成，并分別引出焊接線，它們分別對(duì)表面電極形成兩個(gè)電容C1和C2，因而從基底引線測(cè)量其電容量，實(shí)際上為C1和C2的串聯(lián)值，元件在相對(duì)濕度為零時(shí)，其總電容量約為40 PF,相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)其電容量可增加30%-35%。
電容濕度表的傳感器是同樣是以有機(jī)高分子膜作介質(zhì)的一種電容器。濕敏電容器的上電極是一層多孔金膜，能透過水汽；下電極為一對(duì)刀狀或梳狀電極，引線由下電極引出。基板是玻璃。整個(gè)感應(yīng)器是由兩個(gè)小電容器串聯(lián)組成。傳感器置于大氣中，當(dāng)大氣中水汽透過上電極進(jìn)人介電層，介電層吸收水汽后，介電系數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致電容器電容量發(fā)生變化。電容量的變化正比于相對(duì)濕度。濕敏電容傳感器應(yīng)安裝在百葉箱內(nèi)，傳感器的中心點(diǎn)離地面1.5 m。在某些自動(dòng)氣象站中，鉑電阻溫度傳感器與濕敏電容濕度傳感器制作成為一體。
影響濕敏電容滯后系數(shù)最主要的因素是電容表面金屬鍍層的工藝特性，最初的工藝是在真空噴鍍?cè)O(shè)備中鍍成連續(xù)性的薄金屬膜，這種工藝所制作的元件具有相當(dāng)大的滯后系數(shù).后來采用了真空鍍鉻，并使鍍層產(chǎn)生適當(dāng)裂紋的工藝，現(xiàn)今所使用的工藝是噴鍍成網(wǎng)孔狀的金屬膜工藝，一般來說，滯后系數(shù)的大小與水汽滲透路徑成正比，滲透路徑大致等于不能滲透水汽的金屬膜聚合區(qū)的半寬度L加上可滲透水汽的金屬膜裂紋或空隙附近金屬膜的厚度l，因而多孔性金屬膜的L和l值均能達(dá)到微米的數(shù)量級(jí)，實(shí)踐還證明，多孔性金屬膜的附著強(qiáng)度以及防腐蝕能力均優(yōu)于前兩種工藝技術(shù)。
