數字式溫濕度計濕度測量原理

(1) 電容式濕度傳感器（主流技術）

• 結構：高分子薄膜（如聚酰亞胺）作為介電質，兩側鍍金屬電極形成電容器。
• 工作機制：
  • 環境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數變化→電容值改變。
  • 電容值與相對濕度（%RH）成近似線性關系（需溫度補償）。
• 典型傳感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信號處理流程

1. 電容-頻率/電壓轉換：通過振蕩電路將電容變化轉換為頻率或電壓信號。
2. ADC轉換：數字量化濕度信號。
3. 溫度補償：濕度傳感器受溫度影響，需用溫度測量值修正濕度讀數（算法內置）。

1. 標準器及配套設備選擇
   • 選用二等標準鉑電阻溫度計作為標準器，其具有高精度和穩定性，不確定度通常優于 ±0.05℃，可滿足對熱敏電阻測溫儀校準的精度要求。
   • 配備高精度的恒溫槽，如油恒溫槽或水恒溫槽，溫度范圍應覆蓋熱敏電阻測溫儀的常用測量范圍，溫度波動度應在 ±0.01℃以內，均勻度在 ±0.02℃以內，確保提供穩定且均勻的溫度場。
   • 準備高精度的數字多用表或直流電橋，用于測量電阻值，其分辨率應達到 0.01Ω，測量誤差不超過 ±0.05%。
2. 環境條件檢查
   • 校準環境溫度應保持在（20±2）℃，以減少環境溫度對校準結果的影響，確保校準的準確性。
   • 相對濕度應控制在 40% - 60%，避免濕度過高導致儀器受潮，影響測量精度。
   • 環境應無強電磁場干擾、無振動，防止對測量信號產生干擾和影響儀器的穩定性。
3. 被校儀器檢查
   • 檢查熱敏電阻測溫儀的外觀，確保外殼無破損、變形，顯示屏清晰完整，無缺劃、漏顯等問題。
   • 檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活，功能是否正常，連接導線是否破損、接觸良好。
   • 查看熱敏電阻探頭是否有損壞、氧化等現象，如有問題應及時更換或處理。

水浴鍋校準前準備

1. 標準器及配套設備

1.主標準器：選用二等標準鉑電阻溫度計，其擴展不確定度需優于被校水浴鍋的1/3。

2.測溫裝置：配置多通道高精度測溫儀及至少3支均勻分布的測溫探頭，用于檢測水浴鍋內溫度均勻性和波動度。

3.輔助工具：專業支架、高精度計時器、攪拌器。

2. 環境條件

1.實驗室溫度穩定在（20±5）℃，相對濕度≤70%，避免氣流擾動影響溫度均勻性。

2.水浴鍋放置于水平穩固臺面，四周預留足夠散熱空間，電源接地可靠（接地電阻≤4Ω）。

3.校準前水浴鍋需注入適量去離子水（液面覆蓋加熱管≥5cm），并提前1小時預熱至常用溫度點。

3. 被校儀器檢查

1.外觀檢查：鍋體無滲漏、腐蝕，加熱管無破損，溫度控制器顯示屏清晰，按鍵功能正常。

2.性能預檢：運行中溫度波動度≤±0.3℃/10min，均勻性≤±0.5℃（多點測量），攪拌器轉速穩定（波動≤±10%）。

3.安全功能：測試超溫報警、低水位自動斷電功能正常，保險裝置無老化。

4.參數設置：鎖定PID控制參數，關閉自動溫度補償，確保校準過程中控制模式固定。

工作用輻射溫度計**結構與工作流程

(1) 光學系統

• 紅外透鏡/反射鏡：聚焦目標物體發出的紅外輻射至探測器。透鏡材料需透紅外光（如鍺、硒化鋅），避免普通玻璃對紅外線的吸收。
• 視場角與距離系數（D:S）：決定測量區域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區域。

(2) 探測器

• 熱電堆（Thermopile）：利用溫差電效應將紅外輻射轉換為電壓信號，無需制冷，成本低（常用類型）。
• 光電導型探測器（如InGaAs、HgCdTe）：對特定波長敏感，需制冷以提高靈敏度，用于高精度場合。
• 熱釋電探測器：響應速度快，適合動態測溫。

(3) 信號處理與溫度計算

• 信號放大與濾波：探測器輸出的微弱電信號經放大和濾波（抑制環境干擾）。
• 發射率（ε）校正：實際物體非理想黑體（ε<1），需根據材料設置發射率（如拋光金屬ε≈0.1，氧化金屬ε≈0.8，人體皮膚ε≈0.98）。
• 溫度反演算法：通過斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長亮度法計算溫度值。

(4) 顯示與輸出

• 溫度顯示：LCD屏幕直接顯示溫度值（℃/℉可切換）。
• 數據接口：RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統。

溫度數據采集儀基本結構與**組件

溫度數據采集儀通常由以下模塊構成： 英菲工匠心，服務零距離！舟山熱工計量

• 溫度傳感器：熱電偶（K/J/T型）、熱電阻（PT100、PT1000）、熱敏電阻（NTC/PTC）、紅外傳感器等。
• 信號調理電路：包括放大、濾波、冷端補償（針對熱電偶）、線性化處理等。
• 模數轉換器（ADC）：將模擬電信號轉換為數字信號，決定分辨率和采樣率。
• 微處理器（MCU）：控制采集時序、數據處理、存儲及通訊。
• 存儲模塊：內置存儲器（SD卡、Flash）或外接存儲設備。
• 通訊接口：USB、RS-485、Wi-Fi、藍牙、4G等（用于數據傳輸）。
• 電源管理：電池或外部供電，支持低功耗模式。

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溫度數據采集儀校準步驟

1. 連接與預熱

1.將標準溫度計與數據采集儀探頭同置于恒溫槽，確保充分接觸介質。

2.連接設備電源及信號線，預熱30分鐘至系統穩定。

2. 零點/量程校準

1.零點：恒溫槽設為量程下限（如-50℃），穩定后對比標準值與采集儀讀數，調整零點參數至誤差≤±0.2℃。

2.量程：升溫至上限（如200℃），調整增益參數使誤差≤±0.1%FS。

3. 多點線性校準

1.均勻選取5-7個校準點（如-50℃、0℃、50℃…200℃），依次測試并記錄數據。

2.計算各點誤差（采集值-標準值），要求≤設備標稱精度（如±0.5℃）。

4. 回程誤差測試

1.升降溫循環測試，計算同一點正反向比較大偏差，應≤0.3%FS。

5. 穩定性測試

1.恒溫槽固定中間點（如100℃），持續4小時，每15分鐘記錄一次數據。

2.輸出波動應≤穩定性指標（如±0.2℃/4h）。 崇明區溫濕度巡檢儀熱工計量校準公司