电容式湿度传感器在汽–水系统中的静态响应特性分析

作     者：杜利鹏 田瑞峰 孙中宁 刘晓一 DU Lipeng;TIAN Ruifeng;SUN Zhongning;LIU Xiaoyi

作者机构：哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江省哈尔滨市150001 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2012年第32卷第26期

页      面：86-90,151页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(50806015) 

主　　题：电容传感器 蒸汽湿度 介电常数 湿空气 

摘      要：电介质的介电理论表明，同一压力和温度下的饱和水和饱和蒸汽，介电常数相差较大。基于此理论，该文利用电容法进行湿度标定实验研究，及对电容式湿度测量仪的静态特性进行分析。实验中采用向空气中喷雾化水滴的方式来模拟湿蒸汽，应用所设计的多电极同轴圆筒形电容传感器测量蒸汽湿度。测量电路以电容为测量参数，以电压为输出信号，通过输出与电容值成正比的电压值的大小来反应电容量的大小。实验结果表明，传感器电容值不随空气流量的增加而变化，其稳定性较好；在实验范围内该传感器的灵敏度不是一个定值，最大灵敏度为 0.045nF/1%；湿度越小该传感器的可重复性越好，随着湿度的增加，其可重复性概率逐渐减小，其可重复性指标值为 3.68%；随着汽流湿度的逐渐增加，传感器电容逐渐增大，湿度在小于 12%的范围内，其线性度较差，而湿度范围在 3%～8%时，其线性度较好。