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）。

校准前准备

1. 设备准备：标准器采用铂电阻温度计或辐射温度计，准备满足校准规范的辐射源，如高精度的黑体辐射源。
2. 环境条件：校准时的温度应为 23℃±5℃，相对湿度应不大于 85%（无结露），外界无较大干扰源。
3. 人员要求：校准人员应熟悉校准规程和待测设备的性能参数，会规范使用设备，比较好是通过培训或有同种校准经验的人员。

校准流程

1. 外观检查：检查待校准热像仪外观是否洁净，有无形变、破损，数字显示是否清晰，各部件是否齐全、连接是否紧固，设备的名称、型号、性能参数、使用说明等资料是否齐全。
2. 基本功能检测：确认待校准设备部件齐全，按键、电源等正常，正常工作。
3. 性能检测
   • 准备校准实验室：在校准实验室中，使用高精度的热像仪参考源，将参考源均匀排列，以便热像仪进行测量。
   • 执行校准：热像仪依次指向每个参考源，并记录每个温度下的信号值。校准软件捕获这些信号值和参考源的温度值，并用于绘制曲线。
   • 数据分析：校准完成后，将热像仪的数据载入校准软件中进行分析，确定热像仪的准确性和精度。

校准结果处理

1. 判定：根据校准数据判定被测仪器，如所有校准项目均合格则出具检测证书，如有不合格项目，要做好标注，出具检测结果通知。

热敏电阻测温仪校准步骤

1. 连接与预热
   • 将二等标准铂电阻温度计和被校准的热敏电阻测温仪的探头同时放入恒温槽中，确保两者与恒温槽内的介质充分接触，且位置相对靠近，以保证测量的是相同温度环境。
2. 零点校准
   • 将恒温槽温度设置为 0℃（或热敏电阻测温仪测量范围的下限值），待温度稳定后，观察热敏电阻测温仪的显示值是否为 0℃（或下限值）。
3. 多点校准
   • 在热敏电阻测温仪的测量范围内，均匀选取至少 5 个校准点
   • 依次将恒温槽温度设置为各校准点温度值，待温度稳定后，记录标准铂电阻温度计测量的标准温度值和热敏电阻测温仪的显示值。
4. 示值误差计算
   • 根据记录的数据，计算热敏电阻测温仪在各校准点的示值误差，示值误差 = 热敏电阻测温仪显示值 - 标准铂电阻温度计测量值。
   • 将示值误差与热敏电阻测温仪的允许误差进行比较，判断是否符合精度要求。一般工业用热敏电阻测温仪的允许误差为 ±0.5℃ - ±2℃，具体根据产品规格确定。
5. 重复性测试
   • 在同一校准点下，多次（一般不少于 3 次）测量热敏电阻测温仪的显示值，计算其重复性误差。重复性误差 = （比较大显示值 - **小显示值）/ 测量次数的平均值。
   • 重复性误差应不大于允许误差的 1/3，以确保测温仪的测量重复性良好。

红外线测温仪中的黑体校准法如下

1. 准备工作
   • 黑体辐射源：选择高精度的黑体辐射源，其温度范围要能覆盖红外线测温仪的测量范围，并且温度稳定性和均匀性良好。
   • 预热设备：提前对黑体辐射源进行预热，一般需要 30 分钟以上，以确保其温度达到稳定状态。
2. 校准步骤
   • 设定温度点：根据红外线测温仪的测量范围和使用需求，在黑体辐射源上设定多个不同的已知温度点，如 50℃、100℃、200℃等。
   • 测量与对比：将红外线测温仪对准黑体辐射源的辐射口，测量黑体辐射源在各设定温度点下的温度，记录红外线测温仪的测量值，并与黑体辐射源设定的标准温度值进行比较，计算偏差。
   • 调整修正：依据偏差值对红外线

数字式温湿度计温度测量原理

(1) 传感器类型与工作机制

• 热敏电阻（NTC）：
  • 温度升高时电阻值下降（负温度系数）。
  • 通过测量电阻分压值计算温度（需线性化校准）。
• 数字温度传感器（如DS18B20）：
  • 内部集成ADC，直接输出数字信号（如12位精度）。
  • 单总线协议传输，抗干扰强，适合多点测量。

(2) 信号处理流程

1. 电阻-电压转换：热敏电阻与参考电阻串联，测量分压值。
2. ADC转换：将模拟电压转换为数字量（如10位ADC）。
3. 温度计算：根据热敏电阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演温度值。

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标准Hg温度计校准步骤

1.校准前准备

1.环境与设备检查：校准环境温度控制在（15~35）℃，湿度≤75%RH，检查温度计玻璃管无裂纹、汞柱无断裂或气泡，刻度线清晰可见。

2.标准设备配置：准备冰?。?/span>0℃）和沸水?。?/span>100℃）作为基准温源，或采用恒温槽，配备二等标准Hg温度计作为参考。

2.零点校准

1.冰浴校准：将温度计垂直浸入冰水混合物中，浸没深度≥40mm，待汞柱稳定后读取示值。重复测量3次取均值，允差±0.1℃。

2.零点稳定性验证：将温度计在量程上限加热15min后自然冷却至室温，两次测定零点位置差值≤0.05℃。

3.温度点校准

1.恒温槽校准：在目标校准点设置恒温槽，温度波动≤±0.05℃/10min。将标准与被校温度计垂直插入槽体，浸没至规定刻度线。

2.数据采集：稳定10min后，按“标准→被检1→被检2→…→标准”顺序读取数据，计算均值偏差ΔT=被校值-标准值。

4.误差修正与判定

1.允差判定：工业级温度计允许误差±0.2℃，高精度型允差±0.1℃。若超差，通过调整内部金属片或标记修正值。

2.非线性修正：对多点校准计算非线性误差，需满足ΔT≤±0.3℃。 泰州热像仪热工计量检测公司