數(shù)字式溫濕度計(jì)濕度測量原理

(1) 電容式濕度傳感器（主流技術(shù)）

• 結(jié)構(gòu)：高分子薄膜（如聚酰亞胺）作為介電質(zhì)，兩側(cè)鍍金屬電極形成電容器。
• 工作機(jī)制：
  • 環(huán)境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數(shù)變化→電容值改變。
  • 電容值與相對濕度（%RH）成近似線性關(guān)系（需溫度補(bǔ)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(zhuǎn)換：通過振蕩電路將電容變化轉(zhuǎn)換為頻率或電壓信號。
2. ADC轉(zhuǎn)換：數(shù)字量化濕度信號。
3. 溫度補(bǔ)償：濕度傳感器受溫度影響，需用溫度測量值修正濕度讀數(shù)（算法內(nèi)置）。

工業(yè)鉑熱電阻的校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器選擇：通常選用高精度的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器，其不確定度應(yīng)滿足校準(zhǔn)要求，一般優(yōu)于被校準(zhǔn)工業(yè)鉑熱電阻不確定度的 1/3。例如，被校準(zhǔn)鉑熱電阻的不確定度為 ±0.1℃，則標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的不確定度應(yīng)優(yōu)于 ±0.03℃。
2. 配套設(shè)備：準(zhǔn)備恒溫槽，要求其溫度均勻性和穩(wěn)定性良好，溫度波動度在 ±0.05℃以內(nèi)，溫度均勻性在 ±0.1℃以內(nèi)。還需配備直流電位差計(jì)或數(shù)字多用表等測量儀器，其分辨率和準(zhǔn)確度要滿足測量要求，如分辨率應(yīng)達(dá)到 0.1μV。
3. 環(huán)境條件：校準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)控制在（20±5）℃，相對濕度在 45% - 75% 之間，環(huán)境應(yīng)無強(qiáng)電磁場干擾、無振動，避免陽光直射和空氣對流。
4. 被校鉑熱電阻檢查：檢查工業(yè)鉑熱電阻的外觀，保護(hù)管應(yīng)無破損、變形，接線盒應(yīng)完好，引線連接牢固。同時(shí)，測量其絕緣電阻，絕緣電阻應(yīng)不小于 100MΩ（100V 直流電壓下），以確保其電氣性能良好。

溫度開關(guān)校準(zhǔn)步驟

1.設(shè)備準(zhǔn)備

1.將溫度開關(guān)與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)并列置于恒溫槽/干體爐內(nèi)，確保傳感器完全浸入溫場均勻區(qū)域。

2.連接溫度開關(guān)輸出端至通斷檢測裝置（如萬用表），通過電流≤50mA。

2.校準(zhǔn)點(diǎn)選擇

1.固定式開關(guān)校準(zhǔn)其標(biāo)稱值；可調(diào)式選擇量程下限、50%量程點(diǎn)及上限。

2.示例：量程（0-100℃）選擇0℃、50℃、100℃三點(diǎn)。

3.動作溫度校準(zhǔn)

1.從低于校準(zhǔn)點(diǎn)10℃開始，以≤1℃/min速率升溫，監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)變化。

2.首先動作時(shí)記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度值（動作溫度t_d），重復(fù)3次取平均值。

3.計(jì)算動作溫度誤差：Δt=t_d-t_s（t_s為設(shè)定值），要求≤允許誤差。

4.回程測試

1.以相同速率降溫，記錄開關(guān)復(fù)位時(shí)的回復(fù)溫度t_h。

2.計(jì)算通斷溫度差Δt_d=|t_d-t_h|，應(yīng)滿足滯回要求（如≤2℃）。

5.參數(shù)調(diào)整

1.超差時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)定指針或電子補(bǔ)償參數(shù)，可調(diào)式開關(guān)需重新標(biāo)定三點(diǎn)。

2.分體式傳感器可用信號模擬器直接校準(zhǔn)開關(guān)電路。

6.記錄與報(bào)告

1.生成校準(zhǔn)證書，包含動作溫度誤差、通斷溫度差及測量不確定度。

2.校準(zhǔn)環(huán)境要求：溫度(20±5)℃，濕度≤85%RH。

溫度數(shù)據(jù)采集器校準(zhǔn)步驟

1.設(shè)備連接與預(yù)熱

1.將標(biāo)準(zhǔn)溫度源（如干體爐/恒溫槽）與被校數(shù)據(jù)采集器各通道連接，確保傳感器浸入深度≥80mm。

2.通電預(yù)熱30分鐘，開啟采集軟件并清空歷史數(shù)據(jù)。

2.通道一致性檢測

1.設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源至25℃，穩(wěn)定后（波動≤±0.1℃）同步讀取所有通道數(shù)據(jù)。

2.通道間比較大偏差應(yīng)≤±0.2℃（典型要求），超差時(shí)校準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓源。

3.零點(diǎn)校準(zhǔn)

1.設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源至量程下限（如-20℃），穩(wěn)定10分鐘后記錄各通道數(shù)據(jù)。

2.通過軟件校準(zhǔn)模塊修正零點(diǎn)偏移，確保示值誤差≤±0.3℃。

4.量程校準(zhǔn)

1.升溫至量程上限（如150℃），調(diào)整各通道增益系數(shù)使誤差≤±0.5%FS。

2.帶熱電偶通道需同步補(bǔ)償冷端溫度（參考冰點(diǎn)器0℃基準(zhǔn)）。

5.多點(diǎn)線性校準(zhǔn)

1.選取校準(zhǔn)點(diǎn)：-20℃、0℃、50℃、100℃、150℃（覆蓋全量程）。

2.每點(diǎn)穩(wěn)定后采集10組數(shù)據(jù)，計(jì)算非線性誤差（要求≤±0.2%FS）。

6.動態(tài)響應(yīng)測試

1.以2℃/min速率從50℃升溫至100℃，記錄數(shù)據(jù)采集頻率與溫度變化同步性。

2.比較大延遲時(shí)間應(yīng)≤3秒（采樣周期1秒時(shí)）。

7.長期穩(wěn)定性驗(yàn)證

1.在80℃恒溫點(diǎn)連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)，每小時(shí)記錄各通道數(shù)據(jù)。

2.漂移量應(yīng)≤±0.5℃（工業(yè)級設(shè)備典型指標(biāo)）。 熱工技術(shù)硬，客戶口碑強(qiáng)！

壓力式溫度計(jì)校準(zhǔn)步驟

1. 外觀檢查：查看壓力式溫度計(jì)的表盤是否清晰、有無破損，指針是否能靈活轉(zhuǎn)動，感溫包、毛細(xì)管和指示表頭之間的連接是否牢固，有無泄漏等情況。
2. 安裝固定：將壓力式溫度計(jì)的感溫包與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)一起放入恒溫槽中，確保感溫包與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的感溫元件處于同一水平位置，且與恒溫槽內(nèi)的介質(zhì)充分接觸，并用夾具固定好，防止溫度計(jì)晃動。
3. 零點(diǎn)校準(zhǔn)：將恒溫槽溫度設(shè)定為 0℃，待溫度穩(wěn)定后，觀察壓力式溫度計(jì)的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差，可通過調(diào)整溫度計(jì)的調(diào)零旋鈕使其指針指向 0 刻度。
4. 多點(diǎn)校準(zhǔn)：在壓力式溫度計(jì)的測量范圍內(nèi)，均勻選取至少 3 個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，如測量范圍為 0℃～100℃，可選取 25℃、50℃、75℃這三個(gè)溫度點(diǎn)。將恒溫槽分別設(shè)定到選定的溫度點(diǎn)，每個(gè)溫度點(diǎn)穩(wěn)定后，記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值和壓力式溫度計(jì)的示值。
5. 偏差計(jì)算：計(jì)算壓力式溫度計(jì)在各校準(zhǔn)點(diǎn)的偏差，偏差 = 壓力式溫度計(jì)示值 - 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示值。根據(jù)偏差情況判斷壓力式溫度計(jì)是否符合精度要求。
6. 重復(fù)性測試：對每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行多次測量，一般不少于 3 次，計(jì)算每次測量的偏差，觀察偏差的變化情況，評估壓力式溫度計(jì)的重復(fù)性。重復(fù)性應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求，通常要求重復(fù)性誤差不超過其允許誤差

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恒溫槽校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.主標(biāo)準(zhǔn)器：選用一等或二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，最大允許誤差≤±0.05℃，擴(kuò)展不確定度優(yōu)于被校恒溫槽的1/3。

2.多點(diǎn)測溫裝置：配備多通道高精度測溫儀及至少9支均勻分布的測溫探頭，用于檢測恒溫槽工作區(qū)域溫度均勻性和波動度。

3.輔助工具：專業(yè)支架、隔熱手套、高穩(wěn)定性電源，校準(zhǔn)前標(biāo)準(zhǔn)器需在恒溫槽旁靜置1小時(shí)以上。

2. 環(huán)境條件

1.實(shí)驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在（23±3）℃，相對濕度≤65%，遠(yuǎn)離熱源、振動源及強(qiáng)電磁干擾設(shè)備。

2.恒溫槽放置于水平穩(wěn)固臺面，四周預(yù)留≥50cm散熱空間，接地電阻≤4Ω，電源線無破損或接觸不良。

3.校準(zhǔn)前恒溫槽需提前4小時(shí)開機(jī)預(yù)熱至常用溫度點(diǎn)，消除內(nèi)部熱慣性影響。

3. 被校儀器檢查

1.外觀與硬件：槽體無泄漏、腐蝕，加熱/制冷模塊運(yùn)行無異常噪音，攪拌裝置轉(zhuǎn)速平穩(wěn)（波動≤±5%），液位符合要求。

2.控溫性能預(yù)檢：設(shè)定溫度100℃時(shí)，波動度≤±0.1℃/10min，均勻性≤±0.2℃（按JJF 1030要求布點(diǎn)測試）。

3.安全功能驗(yàn)證：測試超溫報(bào)警、低液位保護(hù)、斷電自恢復(fù)功能正常。

4.軟件校準(zhǔn)準(zhǔn)備：禁用PID自整定功能，鎖定溫度控制參數(shù)，刪除歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)避免干擾。 馬鞍山熱像儀熱工計(jì)量檢測