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）。

1. 标准器及配套设备选择
   • 选用二等标准铂电阻温度计作为标准器，其具有高精度和稳定性，不确定度通常优于 ±0.05℃，可满足对热敏电阻测温仪校准的精度要求。
   • 配备高精度的恒温槽，如油恒温槽或水恒温槽，温度范围应覆盖热敏电阻测温仪的常用测量范围，温度波动度应在 ±0.01℃以内，均匀度在 ±0.02℃以内，确保提供稳定且均匀的温度场。
   • 准备高精度的数字多用表或直流电桥，用于测量电阻值，其分辨率应达到 0.01Ω，测量误差不超过 ±0.05%。
2. 环境条件检查
   • 校准环境温度应保持在（20±2）℃，以减少环境温度对校准结果的影响，确保校准的准确性。
   • 相对湿度应控制在 40% - 60%，避免湿度过高导致仪器受潮，影响测量精度。
   • 环境应无强电磁场干扰、无振动，防止对测量信号产生干扰和影响仪器的稳定性。
3. 被校仪器检查
   • 检查热敏电阻测温仪的外观，确保外壳无破损、变形，显示屏清晰完整，无缺划、漏显等问题。
   • 检查各按键、旋钮操作是否灵活，功能是否正常，连接导线是否破损、接触良好。
   • 查看热敏电阻探头是否有损坏、氧化等现象，如有问题应及时更换或处理。

水浴锅校准前准备

1. 标准器及配套设备

1.主标准器：选用二等标准铂电阻温度计，其扩展不确定度需优于被校水浴锅的1/3。

2.测温装置：配置多通道高精度测温仪及至少3支均匀分布的测温探头，用于检测水浴锅内温度均匀性和波动度。

3.辅助工具：专业支架、高精度计时器、搅拌器。

2. 环境条件

1.实验室温度稳定在（20±5）℃，相对湿度≤70%，避免气流扰动影响温度均匀性。

2.水浴锅放置于水平稳固台面，四周预留足够散热空间，电源接地可靠（接地电阻≤4Ω）。

3.校准前水浴锅需注入适量去离子水（液面覆盖加热管≥5cm），并提前1小时预热至常用温度点。

3. 被校仪器检查

1.外观检查：锅体无渗漏、腐蚀，加热管无破损，温度控制器显示屏清晰，按键功能正常。

2.性能预检：运行中温度波动度≤±0.3℃/10min，均匀性≤±0.5℃（多点测量），搅拌器转速稳定（波动≤±10%）。

3.安全功能：测试超温报警、低水位自动断电功能正常，保险装置无老化。

4.参数设置：锁定PID控制参数，关闭自动温度补偿，确保校准过程中控制模式固定。

工作用辐射温度计**结构与工作流程

(1) 光学系统

• 红外透镜/反射镜：聚焦目标物体发出的红外辐射至探测器。透镜材料需透红外光（如锗、硒化锌），避免普通玻璃对红外线的吸收。
• 视场角与距离系数（D:S）：决定测量区域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距离下测量1cm直径区域。

(2) 探测器

• 热电堆（Thermopile）：利用温差电效应将红外辐射转换为电压信号，无需制冷，成本低（常用类型）。
• 光电导型探测器（如InGaAs、HgCdTe）：对特定波长敏感，需制冷以提高灵敏度，用于高精度场合。
• 热释电探测器：响应速度快，适合动态测温。

(3) 信号处理与温度计算

• 信号放大与滤波：探测器输出的微弱电信号经放大和滤波（抑制环境干扰）。
• 发射率（ε）校正：实际物体非理想黑体（ε<1），需根据材料设置发射率（如抛光金属ε≈0.1，氧化金属ε≈0.8，人体皮肤ε≈0.98）。
• 温度反演算法：通过斯特藩-玻尔兹曼公式或分波长亮度法计算温度值。

(4) 显示与输出

• 温度显示：LCD屏幕直接显示温度值（℃/℉可切换）。
• 数据接口：RS-232、USB或无线传输至计算机或PLC系统。

温度数据采集仪基本结构与**组件

温度数据采集仪通常由以下模块构成： 英菲工匠心，服务零距离！舟山热工计量

• 温度传感器：热电偶（K/J/T型）、热电阻（PT100、PT1000）、热敏电阻（NTC/PTC）、红外传感器等。
• 信号调理电路：包括放大、滤波、冷端补偿（针对热电偶）、线性化处理等。
• 模数转换器（ADC）：将模拟电信号转换为数字信号，决定分辨率和采样率。
• 微处理器（MCU）：控制采集时序、数据处理、存储及通讯。
• 存储模块：内置存储器（SD卡、Flash）或外接存储设备。
• 通讯接口：USB、RS-485、Wi-Fi、蓝牙、4G等（用于数据传输）。
• 电源管理：电池或外部供电，支持低功耗模式。

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温度数据采集仪校准步骤

1. 连接与预热

1.将标准温度计与数据采集仪探头同置于恒温槽，确保充分接触介质。

2.连接设备电源及信号线，预热30分钟至系统稳定。

2. 零点/量程校准

1.零点：恒温槽设为量程下限（如-50℃），稳定后对比标准值与采集仪读数，调整零点参数至误差≤±0.2℃。

2.量程：升温至上限（如200℃），调整增益参数使误差≤±0.1%FS。

3. 多点线性校准

1.均匀选取5-7个校准点（如-50℃、0℃、50℃…200℃），依次测试并记录数据。

2.计算各点误差（采集值-标准值），要求≤设备标称精度（如±0.5℃）。

4. 回程误差测试

1.升降温循环测试，计算同一点正反向比较大偏差，应≤0.3%FS。

5. 稳定性测试

1.恒温槽固定中间点（如100℃），持续4小时，每15分钟记录一次数据。

2.输出波动应≤稳定性指标（如±0.2℃/4h）。 崇明区温湿度巡检仪热工计量校准公司