數(shù)字式溫濕度計(jì)濕度測(cè)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(duì)濕度（%RH）成近似線(xiàn)性關(guān)系（需溫度補(bǔ)償）。
• 典型傳感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信號(hào)處理流程

1. 電容-頻率/電壓轉(zhuǎn)換：通過(guò)振蕩電路將電容變化轉(zhuǎn)換為頻率或電壓信號(hào)。
2. ADC轉(zhuǎn)換：數(shù)字量化濕度信號(hào)。
3. 溫度補(bǔ)償：濕度傳感器受溫度影響，需用溫度測(cè)量值修正濕度讀數(shù)（算法內(nèi)置）。

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備選擇
   • 選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器，其具有高精度和穩(wěn)定性，不確定度通常優(yōu)于 ±0.05℃，可滿(mǎn)足對(duì)熱敏電阻測(cè)溫儀校準(zhǔn)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(yīng)覆蓋熱敏電阻測(cè)溫儀的常用測(cè)量范圍，溫度波動(dòng)度應(yīng)在 ±0.01℃以?xún)?nèi)，均勻度在 ±0.02℃以?xún)?nèi)，確保提供穩(wěn)定且均勻的溫度場(chǎng)。
   • 準(zhǔn)備高精度的數(shù)字多用表或直流電橋，用于測(cè)量電阻值，其分辨率應(yīng)達(dá)到 0.01Ω，測(cè)量誤差不超過(guò) ±0.05%。
2. 環(huán)境條件檢查
   • 校準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)保持在（20±2）℃，以減少環(huán)境溫度對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響，確保校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
   • 相對(duì)濕度應(yīng)控制在 40% - 60%，避免濕度過(guò)高導(dǎo)致儀器受潮，影響測(cè)量精度。
   • 環(huán)境應(yīng)無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、無(wú)振動(dòng)，防止對(duì)測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生干擾和影響儀器的穩(wěn)定性。
3. 被校儀器檢查
   • 檢查熱敏電阻測(cè)溫儀的外觀，確保外殼無(wú)破損、變形，顯示屏清晰完整，無(wú)缺劃、漏顯等問(wèn)題。
   • 檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活，功能是否正常，連接導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)象，如有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)更換或處理。

水浴鍋校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.主標(biāo)準(zhǔn)器：選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，其擴(kuò)展不確定度需優(yōu)于被校水浴鍋的1/3。

2.測(cè)溫裝置：配置多通道高精度測(cè)溫儀及至少3支均勻分布的測(cè)溫探頭，用于檢測(cè)水浴鍋內(nèi)溫度均勻性和波動(dòng)度。

3.輔助工具：專(zhuān)業(yè)支架、高精度計(jì)時(shí)器、攪拌器。

2. 環(huán)境條件

1.實(shí)驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在（20±5）℃，相對(duì)濕度≤70%，避免氣流擾動(dòng)影響溫度均勻性。

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

3.校準(zhǔn)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(shí)預(yù)熱至常用溫度點(diǎn)。

3. 被校儀器檢查

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

2.性能預(yù)檢：運(yùn)行中溫度波動(dòng)度≤±0.3℃/10min，均勻性≤±0.5℃（多點(diǎn)測(cè)量），攪拌器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（波動(dòng)≤±10%）。

3.安全功能：測(cè)試超溫報(bào)警、低水位自動(dòng)斷電功能正常，保險(xiǎn)裝置無(wú)老化。

4.參數(shù)設(shè)置：鎖定PID控制參數(shù)，關(guān)閉自動(dòng)溫度補(bǔ)償，確保校準(zhǔn)過(guò)程中控制模式固定。

工作用輻射溫度計(jì)**結(jié)構(gòu)與工作流程

(1) 光學(xué)系統(tǒng)

• 紅外透鏡/反射鏡：聚焦目標(biāo)物體發(fā)出的紅外輻射至探測(cè)器。透鏡材料需透紅外光（如鍺、硒化鋅），避免普通玻璃對(duì)紅外線(xiàn)的吸收。
• 視場(chǎng)角與距離系數(shù)（D:S）：決定測(cè)量區(qū)域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距離下測(cè)量1cm直徑區(qū)域。

(2) 探測(cè)器

• 熱電堆（Thermopile）：利用溫差電效應(yīng)將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，無(wú)需制冷，成本低（常用類(lèi)型）。
• 光電導(dǎo)型探測(cè)器（如InGaAs、HgCdTe）：對(duì)特定波長(zhǎng)敏感，需制冷以提高靈敏度，用于高精度場(chǎng)合。
• 熱釋電探測(cè)器：響應(yīng)速度快，適合動(dòng)態(tài)測(cè)溫。

(3) 信號(hào)處理與溫度計(jì)算

• 信號(hào)放大與濾波：探測(cè)器輸出的微弱電信號(hào)經(jīng)放大和濾波（抑制環(huán)境干擾）。
• 發(fā)射率（ε）校正：實(shí)際物體非理想黑體（ε<1），需根據(jù)材料設(shè)置發(fā)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(guò)斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長(zhǎng)亮度法計(jì)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(shù)據(jù)接口：RS-232、USB或無(wú)線(xiàn)傳輸至計(jì)算機(jī)或PLC系統(tǒng)。

溫度數(shù)據(jù)采集儀基本結(jié)構(gòu)與**組件

溫度數(shù)據(jù)采集儀通常由以下模塊構(gòu)成： 英菲工匠心，服務(wù)零距離！舟山熱工計(jì)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(hào)調(diào)理電路：包括放大、濾波、冷端補(bǔ)償（針對(duì)熱電偶）、線(xiàn)性化處理等。
• 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）：將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，決定分辨率和采樣率。
• 微處理器（MCU）：控制采集時(shí)序、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)及通訊。
• 存儲(chǔ)模塊：內(nèi)置存儲(chǔ)器（SD卡、Flash）或外接存儲(chǔ)設(shè)備。
• 通訊接口：USB、RS-485、Wi-Fi、藍(lán)牙、4G等（用于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)步驟

1. 連接與預(yù)熱

1.將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與數(shù)據(jù)采集儀探頭同置于恒溫槽，確保充分接觸介質(zhì)。

2.連接設(shè)備電源及信號(hào)線(xiàn)，預(yù)熱30分鐘至系統(tǒng)穩(wěn)定。

2. 零點(diǎn)/量程校準(zhǔn)

1.零點(diǎn)：恒溫槽設(shè)為量程下限（如-50℃），穩(wěn)定后對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值與采集儀讀數(shù)，調(diào)整零點(diǎn)參數(shù)至誤差≤±0.2℃。

2.量程：升溫至上限（如200℃），調(diào)整增益參數(shù)使誤差≤±0.1%FS。

3. 多點(diǎn)線(xiàn)性校準(zhǔn)

1.均勻選取5-7個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)（如-50℃、0℃、50℃…200℃），依次測(cè)試并記錄數(shù)據(jù)。

2.計(jì)算各點(diǎn)誤差（采集值-標(biāo)準(zhǔn)值），要求≤設(shè)備標(biāo)稱(chēng)精度（如±0.5℃）。

4. 回程誤差測(cè)試

1.升降溫循環(huán)測(cè)試，計(jì)算同一點(diǎn)正反向比較大偏差，應(yīng)≤0.3%FS。

5. 穩(wěn)定性測(cè)試

1.恒溫槽固定中間點(diǎn)（如100℃），持續(xù)4小時(shí)，每15分鐘記錄一次數(shù)據(jù)。

2.輸出波動(dòng)應(yīng)≤穩(wěn)定性指標(biāo)（如±0.2℃/4h）。 崇明區(qū)溫濕度巡檢儀熱工計(jì)量校準(zhǔn)公司