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）。

工業鉑熱電阻的校準前準備

1. 標準器選擇：通常選用高精度的標準鉑電阻溫度計作為標準器，其不確定度應滿足校準要求，一般優于被校準工業鉑熱電阻不確定度的 1/3。例如，被校準鉑熱電阻的不確定度為 ±0.1℃，則標準鉑電阻溫度計的不確定度應優于 ±0.03℃。
2. 配套設備：準備恒溫槽，要求其溫度均勻性和穩定性良好，溫度波動度在 ±0.05℃以內，溫度均勻性在 ±0.1℃以內。還需配備直流電位差計或數字多用表等測量儀器，其分辨率和準確度要滿足測量要求，如分辨率應達到 0.1μV。
3. 環境條件：校準環境溫度應控制在（20±5）℃，相對濕度在 45% - 75% 之間，環境應無強電磁場干擾、無振動，避免陽光直射和空氣對流。
4. 被校鉑熱電阻檢查：檢查工業鉑熱電阻的外觀，保護管應無破損、變形，接線盒應完好，引線連接牢固。同時，測量其絕緣電阻，絕緣電阻應不小于 100MΩ（100V 直流電壓下），以確保其電氣性能良好。

溫度開關校準步驟

1.設備準備

1.將溫度開關與標準鉑電阻溫度計并列置于恒溫槽/干體爐內，確保傳感器完全浸入溫場均勻區域。

2.連接溫度開關輸出端至通斷檢測裝置（如萬用表），通過電流≤50mA。

2.校準點選擇

1.固定式開關校準其標稱值；可調式選擇量程下限、50%量程點及上限。

2.示例：量程（0-100℃）選擇0℃、50℃、100℃三點。

3.動作溫度校準

1.從低于校準點10℃開始，以≤1℃/min速率升溫，監測開關狀態變化。

2.首先動作時記錄標準溫度值（動作溫度t_d），重復3次取平均值。

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

4.回程測試

1.以相同速率降溫，記錄開關復位時的回復溫度t_h。

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

5.參數調整

1.超差時調節設定指針或電子補償參數，可調式開關需重新標定三點。

2.分體式傳感器可用信號模擬器直接校準開關電路。

6.記錄與報告

1.生成校準證書，包含動作溫度誤差、通斷溫度差及測量不確定度。

2.校準環境要求：溫度(20±5)℃，濕度≤85%RH。

溫度數據采集器校準步驟

1.設備連接與預熱

1.將標準溫度源（如干體爐/恒溫槽）與被校數據采集器各通道連接，確保傳感器浸入深度≥80mm。

2.通電預熱30分鐘，開啟采集軟件并清空歷史數據。

2.通道一致性檢測

1.設置標準源至25℃，穩定后（波動≤±0.1℃）同步讀取所有通道數據。

2.通道間比較大偏差應≤±0.2℃（典型要求），超差時校準基準電壓源。

3.零點校準

1.設置標準源至量程下限（如-20℃），穩定10分鐘后記錄各通道數據。

2.通過軟件校準模塊修正零點偏移，確保示值誤差≤±0.3℃。

4.量程校準

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

2.帶熱電偶通道需同步補償冷端溫度（參考冰點器0℃基準）。

5.多點線性校準

1.選取校準點：-20℃、0℃、50℃、100℃、150℃（覆蓋全量程）。

2.每點穩定后采集10組數據，計算非線性誤差（要求≤±0.2%FS）。

6.動態響應測試

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

2.比較大延遲時間應≤3秒（采樣周期1秒時）。

7.長期穩定性驗證

1.在80℃恒溫點連續運行8小時，每小時記錄各通道數據。

2.漂移量應≤±0.5℃（工業級設備典型指標）。 熱工技術硬，客戶口碑強！

壓力式溫度計校準步驟

1. 外觀檢查：查看壓力式溫度計的表盤是否清晰、有無破損，指針是否能靈活轉動，感溫包、毛細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：將壓力式溫度計的感溫包與標準溫度計一起放入恒溫槽中，確保感溫包與標準溫度計的感溫元件處于同一水平位置，且與恒溫槽內的介質充分接觸，并用夾具固定好，防止溫度計晃動。
3. 零點校準：將恒溫槽溫度設定為 0℃，待溫度穩定后，觀察壓力式溫度計的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差，可通過調整溫度計的調零旋鈕使其指針指向 0 刻度。
4. 多點校準：在壓力式溫度計的測量范圍內，均勻選取至少 3 個溫度點進行校準，如測量范圍為 0℃～100℃，可選取 25℃、50℃、75℃這三個溫度點。將恒溫槽分別設定到選定的溫度點，每個溫度點穩定后，記錄標準溫度計的示值和壓力式溫度計的示值。
5. 偏差計算：計算壓力式溫度計在各校準點的偏差，偏差 = 壓力式溫度計示值 - 標準溫度計示值。根據偏差情況判斷壓力式溫度計是否符合精度要求。
6. 重復性測試：對每個校準點進行多次測量，一般不少于 3 次，計算每次測量的偏差，觀察偏差的變化情況，評估壓力式溫度計的重復性。重復性應滿足相關標準或技術要求，通常要求重復性誤差不超過其允許誤差

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恒溫槽校準前準備

1. 標準器及配套設備

1.主標準器：選用一等或二等標準鉑電阻溫度計，最大允許誤差≤±0.05℃，擴展不確定度優于被校恒溫槽的1/3。

2.多點測溫裝置：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域溫度均勻性和波動度。

3.輔助工具：專業支架、隔熱手套、高穩定性電源，校準前標準器需在恒溫槽旁靜置1小時以上。

2. 環境條件

1.實驗室溫度穩定在（23±3）℃，相對濕度≤65%，遠離熱源、振動源及強電磁干擾設備。

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

3.校準前恒溫槽需提前4小時開機預熱至常用溫度點，消除內部熱慣性影響。

3. 被校儀器檢查

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

2.控溫性能預檢：設定溫度100℃時，波動度≤±0.1℃/10min，均勻性≤±0.2℃（按JJF 1030要求布點測試）。

3.安全功能驗證：測試超溫報警、低液位保護、斷電自恢復功能正常。

4.軟件校準準備：禁用PID自整定功能，鎖定溫度控制參數，刪除歷史校準數據避免干擾。 馬鞍山熱像儀熱工計量檢測