3 1一引线;2一基片;3—感湿层;4-金属电极 图9-3湿敏电阻结构示意图
氯化锂通常与聚乙烯醇组成混合体,在氯化锂(LiCl) 溶液中,L和Cl均以正负离子的形式存在,而Li+对水分子 的吸引力强,离子水合程度高,其溶液中的离子导电能力与 浓度成正比。当溶液置于一定温湿场中,若环境相对湿度髙. 溶液将吸收水分,使浓度降低,因此,其溶液电阻率增髙 反之,环境相对湿度变低时,则溶液浓度升高,其电阻率下降 从而实现对湿度的测量。氯化锂湿敏元件的湿度一电阻特 性曲线如图9-4所示。 由图可知,在50%~80%相对湿度范围内,电阻与湿度的 变化呈线性关系。为了扩大湿度测量的线性范围,可以将多 个氯化锂含量不同的器件组合使用,如将测量范围分别为 (109~20%)RH (20%~40%)RH (40%~70%)RH (70%90%)RH和(80%9%)RH五种元件配合使用,就可自 动地转换完成整个湿度范围的湿度测量
氯化锂通常与聚乙烯醇组成混合体, 在氯化锂（LiCl） 溶液中, Li和Cl均以正负离子的形式存在, 而Li +对水分子 的吸引力强, 离子水合程度高, 其溶液中的离子导电能力与 浓度成正比。当溶液置于一定温湿场中, 若环境相对湿度高, 溶液将吸收水分， 使浓度降低, 因此, 其溶液电阻率增高。 反之, 环境相对湿度变低时, 则溶液浓度升高, 其电阻率下降, 从而实现对湿度的测量。氯化锂湿敏元件的湿度——电阻特 性曲线如图9 - 4所示。 由图可知, 在50%~80%相对湿度范围内, 电阻与湿度的 变化呈线性关系。 为了扩大湿度测量的线性范围, 可以将多 个氯化锂含量不同的器件组合使用, 如将测量范围分别为 (10%~20%)RH, (20%~40%)RH, (40%~70%)RH, (70%~90%)RH和(80%~99%)RH五种元件配合使用, 就可自 动地转换完成整个湿度范围的湿度测量
氯化锂湿敏元件的优点是滞后小,不受测试环境风速影响, 检测精度高达±5%,但其耐热性差,不能用于露点以下测量, 器件性能的重复性不理想,使用寿命短 半导体陶瓷湿敏电阻 半导体陶瓷湿敏电阻通常是用两种以上的金属氧化物半 导体材料混合烧结而成的多孔陶瓷。这些材料有ZnO-LjO 2V2O3系、SiNa2OV2O5系、TO2- MgO-Cr2O3系、Fe3O4 等,前三种材料的电阻率随湿度增加而下降,故称为负特性湿 敏半导体陶瓷,最后一种的电阻率随湿度增大而增大,故称 为正特性湿敏半导体陶瓷(为叙述方便,有时将半导体陶瓷简 称为半导瓷)
氯化锂湿敏元件的优点是滞后小, 不受测试环境风速影响, 检测精度高达±５%, 但其耐热性差, 不能用于露点以下测量, 器件性能的重复性不理想, 使用寿命短。 二、 半导体陶瓷湿敏电阻 半导体陶瓷湿敏电阻通常是用两种以上的金属氧化物半 导体材料混合烧结而成的多孔陶瓷。这些材料有ZnO-LiO 2-V2O5系、 Si-Na2O-V2O5系、 TiO2-MgO-Cr2O3系、Fe3O4 等, 前三种材料的电阻率随湿度增加而下降, 故称为负特性湿 敏半导体陶瓷，最后一种的电阻率随湿度增大而增大，故称 为正特性湿敏半导体陶瓷(为叙述方便，有时将半导体陶瓷简 称为半导瓷)
1.负特性湿敏半导瓷的导电机理 由于水分子中的氢原子具有很强的正电场,当水在半导 瓷表面吸附时,就有可能从半导瓷表面俘获电子,使半导瓷表 面带负电。如果该半导瓷是P型半导体,则由于水分子吸附 使表面电势下降。若该半导瓷为N型,则由于水分子的附着 使表面电势下降。如果表面电势下降较多, 不仅使表面层的电子耗尽,同时吸引更多的空穴达到表 面层,有可能使到达表面层的空穴浓度大于电子浓度,出现所 谓表面反型层,这些空穴称为反型载流子。它们同样可以在 表面迁移而对电导做出贡献,由此可见,不论是N型还是P型 半导瓷,其电阻率都随湿度的增加而下降。图9-5表示了几 种负特性半导瓷阻值与湿度之关系
1. 负特性湿敏半导瓷的导电机理 由于水分子中的氢原子具有很强的正电场, 当水在半导 瓷表面吸附时, 就有可能从半导瓷表面俘获电子, 使半导瓷表 面带负电。如果该半导瓷是Ｐ型半导体, 则由于水分子吸附 使表面电势下降。若该半导瓷为Ｎ型, 则由于水分子的附着 使表面电势下降。如果表面电势下降较多, 不仅使表面层的电子耗尽, 同时吸引更多的空穴达到表 面层, 有可能使到达表面层的空穴浓度大于电子浓度, 出现所 谓表面反型层, 这些空穴称为反型载流子。它们同样可以在 表面迁移而对电导做出贡献, 由此可见, 不论是Ｎ型还是Ｐ型 半导瓷, 其电阻率都随湿度的增加而下降。图9 - 5表示了几 种负特性半导瓷阻值与湿度之关系