现代温湿度传感器的原理与结构分析

现代温湿度传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用温湿度传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当温湿度传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于温湿度传感器的选用是否合理。

1、频率响应特性:

温湿度传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。

2、线性范围:

温湿度传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。

3、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型:

要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的温湿度传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法，有线或是非接触测量;传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。

4、灵敏度的选择:

通常，在温湿度传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的厂扰信号。

5、精度:

精度是温湿度传感器的一个重要的性能指针，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。

6、稳定性:

温湿度传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。

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最后是温湿度数字输出传感器 - HTU20D，是一款基于高性能的湿度感应元件制成，新一代HTU20D温度和湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：采用双列扁平无引脚DFN 封装， 底面3x3mm ，高度1.1mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。多样化的输出方式，宽的工作电压范围，同时具有很高的温度精度和湿度精度。HTU20D系列模块专为低功耗小体积应用设计，具有良好的品质、快的响应速度、抗干扰能力强、性价比高等优点，微小的体积（3x3mm）、极低的功耗。