数字式温湿度计基本组成与**元件

数字式温湿度计通常包含以下模块： 英菲计量，让数据开口说话！淮安环境实验装备热工计量校准公司

• 温湿度传感器：
  • 温度传感器：热敏电阻（NTC/PTC）、半导体数字传感器（如DS18B20）、热电偶（高温场景）。
  • 湿度传感器：电容式高分子薄膜传感器（如Honeywell HIH系列）、电阻式湿敏电阻（较少使用）。
• 信号调理电路：放大、滤波、模数转换（ADC）。
• 微控制器（MCU）：数据校准、计算、逻辑控制。
• 显示屏：LCD/LED显示温湿度数值（如0.1℃/1%RH分辨率）。
• 电源管理：纽扣电池或锂电池供电，支持低功耗模式。
• 附加功能：数据存储、蓝牙/Wi-Fi传输、超限报警等。

数字式温湿度计校准步骤

1.连接与预热

将被校温湿度计与标准温湿度发生器置于同一测试舱内，确保两者探头处于相同位置且不受气流干扰

开启设备电源，预热30分钟（参考设备说明书要求）

2.温度校准

1.低温点校准

设置恒温箱温度为量程下限，湿度保持50%RH，稳定30分钟后

记录标准温度值T标与被校温度值T测，计算误差ΔT=T测-T标

若超差，通过校准菜单修正零点参数

2.高温点校准

升温至量程上限，湿度保持50%RH，稳定后记录数据

调整量程增益参数，使上限点误差符合要求

3.湿度校准

1.低湿校准

设置温度25℃，湿度调至下限，稳定20分钟后对比标准湿度计与被校仪表读数，修正湿度零点偏差

2.高湿校准

提高湿度至上限，稳定后校准量程线性度

4.多点测试

1.选取温湿度组合点：低温低湿（0℃/20%RH）、常温常湿（25℃/50%RH）、高温高湿（50℃/85%RH）等

2.每点稳定后记录数据，计算非线性误差（比较大偏差≤±1.5%FS）

5.回程误差测试

1.温度回程：25℃→50℃→25℃循环，记录升/降温时同一温度点的湿度偏差

2.湿度回程：30%RH→80%RH→30%RH循环，检测湿度滞后误差（应≤±2%RH）

6.稳定性验证

1.在25℃/50%RH标准点持续运行8小时，每小时记录1次数据

2.计算温湿度漂移量

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校准前准备

1. 选择校准环境：应在温度稳定、无明显气流和振动、清洁且光线充足的环境中进行校准，理想的环境温度波动应控制在 ±0.2℃以内。
2. 准备标准器具：需要使用高精度的恒温槽作为标准温度源，其温度均匀性和稳定性应满足校准要求，通常温度波动应在 ±0.05℃以内。同时，准备一支或多支经更高等级计量标准校准过的标准温度计作为参考标准，其精度要比被校准的Hg温度计至少高一个等级，比如标准温度计的最大允许误差为 ±0.05℃，而被校准Hg温度计的最大允许误差为 ±0.1℃。
3. 检查被校温度计：观察**温度计的外观是否有破损、刻度是否清晰、Hg柱是否连续且无断裂等情况。

数字式温湿度计湿度测量原理

(1) 电容式湿度传感器（主流技术）

• 结构：高分子薄膜（如聚酰亚胺）作为介电质，两侧镀金属电极形成电容器。
• 工作机制：
  • 环境湿度变化→薄膜吸/脱附水分子→介电常数变化→电容值改变。
  • 电容值与相对湿度（%RH）成近似线性关系（需温度补偿）。
• 典型传感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信号处理流程

1. 电容-频率/电压转换：通过振荡电路将电容变化转换为频率或电压信号。
2. ADC转换：数字量化湿度信号。
3. 温度补偿：湿度传感器受温度影响，需用温度测量值修正湿度读数（算法内置）。

水浴锅工作原理流程

(1) 加热阶段

• 电能转化为热能：通电后，加热元件开始加热水槽中的水。
• 热量传递：水通过热对流（自然或强制循环）将热量传递给浸入其中的样品容器（如试管、烧杯）。

(2) 温度控制与恒温维持

• 温度检测：传感器实时监测水温，并将信号反馈至控制器。
• PID调节（比例-积分-微分控制）：
  • 控制器比较实际温度与设定温度，通过调节加热元件的功率（如间歇通电或调压）减少温差。
  • 例如，当温度低于设定值时，持续加热；接近设定值时，降低加热功率以避免超调。
• 均匀性保障：循环水泵推动水流，减少局部温度差异（尤其在大型水浴锅中）。

(3) 安全保护机制

• 超温保护：双保险设计，**温控开关在温度异常升高时切断电源。
• 缺水报警：水位传感器检测水量，防止干烧损坏设备。

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 工作用辐射温度计的理论基础：黑体辐射定律

所有温度高于***零度（-273.15℃）的物体均会向外辐射电磁波，其辐射特性遵循以下物理定律： 淮安环境实验装备热工计量校准公司

• 普朗克定律（Planck's Law）：描述黑体辐射能量按波长和温度的分布规律。
• 斯特藩-玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann Law）：黑体总辐射功率与温度的四次方成正比（P=εσT4，其中ε为发射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数）。
• 维恩位移定律（Wien's Displacement Law）：峰值辐射波长与温度成反比（λmax=Tb，b为维恩常数）。