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LM358M和LM324N在陶瓷湿敏传感器的应用

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陶瓷湿敏传感器已广泛应用于各类机具中,例如湿度计、空调器、增湿机、去湿机、微波炉等。

8.1.2.1  湿度计

湿度计是测量各种介质中含湿量的仪器。基于陶瓷湿敏传感器,已制成一系列不同的湿度计。介绍一种名为“Chichidu湿度计CH-1”的数字式湿度计,生产者是Chichidu Cement公司。它有下列工作特性:

  湿度测量范围                           15%~100%RH

  测量精度                               ±4%RH

湿度计的工作温度范围                   0~40℃

传感器的输出信号                       幅度变化为0~10V

最大电源消耗                           22W(包括加热器加热功率15W)

湿度计显示出有很高的灵敏度和可靠性。采用了热敏电阻对陶瓷传感器的特性进行温度补偿。

8.1.2.2  空调器

空气调节系统需要多种传感器,例如温度、湿度和空气成分等的监控。空调器中装备了带有微处理器的传感器之后,可以大幅度降低能源消耗,提高系统的效率,并且能提供最合适的生活条件。

陶瓷湿敏传感器在空调器中的安装有二种方式。第一种方式是将传感器安置在进气流中,这种方式的主要优点是传感器的响应较快,但缺点是进气的湿度已经经调控了的,它可能与房间中空气的湿度不一样,而且它可能因与污染气体相接触,比较容易损坏。第二种方式是将传感器安置在进气通道的外面,例如安装在控制电路板上。这时,传感器的响应能力可能有一定的下降,不过,由于尘粒碰撞传感器表面,从而引起它失效的可能性较小,因而采用这种方式的较多。

8.1.2.3  空气增湿器和除湿器

陶瓷湿敏传感器可以用于空气增湿器和除湿器的相对湿度监控。用于这方面的目的时,传感器要么安装在风扇产生的空气流中,要么安装在控制单元上。在第一种安置方式时,为了延长传感器的工作寿命,应该在空气进入传感器的前方增设一个空气过滤器。

8.1.2.4  微波炉

在微波炉中,陶瓷湿敏传感器用于监测食品烹制成熟程度。食品原料或多、或少地含有水份,加热时它们将蒸发成水汽,因此通过测定炉中的湿度可以监控食品的加工过程。微波炉中的湿度变化范围很大,约从百分之几的相对湿度一直到百分之百。同时,温度上升很快,在几分钟之内达到100℃左右。此外,除了水蒸汽,还有大量不同的有机挥发物从食品原料中发散到微波炉中。在这种条件下,大多数湿度传感器无法正常工作。只有一定类型的陶瓷传感器才能克服这些难点。

用于微波炉的陶瓷湿敏传感器安装在食品加工过程散发的水蒸汽流经的通风区域。由于空气中的杂质、油蒸汽、颗粒物等会粘附在陶瓷传感器上,使它的灵敏度下降。因此,为了使它能保持原有的性能,通常选用再生型(例如通过热处理)的陶瓷传感器。在食品加工开始前和结束后,对传感器进行热清洁处理,把传感器表面上的沾污物清除掉。

微波炉开关接通后,就会有一个信号执行热清洁处理,传感器性能得以复原。微波炉的烹调过程可以分为两个阶段。第一个阶段(初始加热过程)中,磁控管启动后食品开始加热。相对湿度开始时增大,但然后开始减少,并达到某个最低值。进入第二阶段时,继续加热重又产生更多的水蒸汽,相对湿度重新增大,一直到食品最终加工完成。第二阶段包括的时间是从相对湿度的最低谷开始,一直到烹调的完成。显然,这个时间的长短与食品原料有关,因此它的设定应与初始加热时间成比例,并按不同食品原料性质调整。

采用上述微波炉的控制方法,只要通过按钮选定被加工食品的类型,而不再需要按照食品的体积、重量选择加热时间等旋钮,就可以加工任何品种的食物。

由于陶瓷湿敏传感器的这些特点、参数、特性,它们还被广泛用于不同工业领域的装备中,例如化学工业、造纸工业、食品工业等,也可用于林业,例如土壤监测、暖房种植业等,用于医学卫生例如消毒灭菌、微生物培养等,以及制药业和许多其他领域。


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