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）。

水浴锅校准步骤

1.校准前准备

1.确认环境条件：温度（15~35）℃，相对湿度≤85%，无振动及强气流干扰。

2.检查水浴锅外观及功能：确保无漏水、温控器正常、注水液面覆盖加热器20mm以上。

3.准备标准器：选择扩展不确定度U≤0.1℃的温度传感器（如PT100），时间常数＜15s。

2.传感器布点

1.有孔结构：将温度传感器置于每个孔的几何中心（单孔/多孔对应不同布点）。

2.无孔结构：在工作区几何中心及距内壁1/10边长的左上、右上、右下、左下四点布设。

3.温度校准实施

1.选择校准点：使用范围的上限（如100℃）、下限（如0℃）及中间点（如50℃）。

2.设定目标温度后稳定运行，待温度波动≤±0.02℃/10min开始记录。

3.空载状态下每2分钟采集数据，30分钟内至少记录15组（多通道同步采集）。

4.数据处理与判定

1.温度偏差：ΔT=实测均值-设定值，允差±1℃（典型工业级要求）。

2.温度波动度：（tmax-tmin）/2，要求≤±0.5℃。

3.温度均匀度：各点比较大温差均值，要求≤1℃。

5.校准后处理

1.调整PID参数修正偏差，重新验证关键校准点。 松江区热电偶热工计量校准高效化，服务全球化！

比较法

1. 准备工作
   • 标准温度计：选取经过校准且精度更高的标准温度计，如铂电阻温度计，作为比对标准。
   • 稳定环境：选择温度稳定、无强气流、无阳光直射的环境，避免环境因素对测量结果的干扰。
2. 校准步骤
   • 同步测量：将红外线测温仪和标准温度计同时对准同一物体或同一环境，确保两者测量的是相同的温度源。
   • 记录数据：分别记录红外线测温仪和标准温度计的测量值。
   • 校准调整：对比两个测量值，根据差异对红外线测温仪进行校准调整，如调整温度偏差参数等，使红外线测温仪的测量值与标准温度计的测量值尽量接近。

双金属片式温度开关

• 结构：由两种热膨胀系数不同的金属层压成片状。
• 工作流程：
  • 温度升高→双金属片因膨胀差异弯曲→推动触点分离（切断电路）。
  • 温度降低→双金属片恢复平直→触点闭合（导通电路）。
• 特点：
  • 优点：结构简单、成本低、无需外部电源。
  • 缺点：精度较低（±5℃），响应速度慢（秒级），机械寿命有限（约10万次）。
• 应用：电热水壶、电熨斗、电机过热保护。

液体膨胀式温度开关

• 结构：感温包内充注液体（如硅油），通过毛细管连接波纹管或膜片。
• 工作流程：
  • 温度升高→液体膨胀→压力推动波纹管形变→触发微动开关。
  • 温度降低→液体收缩→波纹管复位→开关恢复初始状态。
• 特点：
  • 优点：驱动力大、精度较高（±2℃）、适合高压/高功率场景。
  • 缺点：体积较大，存在液体泄漏风险。
• 应用：工业加热设备、压缩机过热保护。

温度开关校准前准备

1. 标准器及配套设备

1.标准温度源：选用干井炉或恒温槽，温度波动度≤±0.3℃，均匀性≤±0.5℃，确保温场稳定。

2.温度测量设备：配备二等标准铂电阻温度计或高精度数字温度表（最大允许误差≤±0.1℃），用于实时监测温度源实际值。

3.开关状态检测：准备数字多用表或通断测试仪（响应时间≤10ms），用于检测温度开关触点通断状态及动作响应时间。

4.辅助工具：绝缘耐高温夹具（固定温度开关探头）、计时器（记录动作时间偏差）、高温防护手套。

2. 环境条件

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

2.远离振动源及强电磁干扰设备，工作台稳固防振，电气接地良好。

3.高温校准时需设置安全防护区，防止人员接触高温部件。

3. 被校仪器检查

1.外观检查：外壳无变形、破损，接线端子无氧化，标签（型号、动作温度值）清晰。

2.机械性能检查：开关动作机构灵活无卡滞，复位弹簧无锈蚀或疲劳，触点无烧蚀或污渍。

3.功能预测试：常温下手动触发开关，通断状态正常，触点电阻≤0.1Ω（通过多用表测量）。

4.校准点设置：根据规格书预设至少3个动作温度点，升温/降温速率≤1℃/min，避免过冲。

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工作用辐射温度计校准前准备

1.标准器及配套设备

1.选用标准辐射源（如黑体辐射源），其扩展不确定度应优于被校辐射温度计的1/3，温度范围需覆盖200~1200℃（根据实际需求调整），黑体发射率不低于0.99。

2.配备高稳定性黑体炉，温度波动度控制在±0.5℃以内，均匀性优于±1℃（依据校准点温度调整要求）。

3.准备高精度光谱辐射计或经校准的标准红外温度计，用于比对测量，其分辨率不低于0.1℃，最大允许误差不超过±0.1%。

4.配套距离调节装置，确保辐射温度计与被测黑体源的距离符合仪器说明书要求，避免视场遮挡。

2.环境条件

1.实验室温度应稳定在（23±5）℃，相对湿度≤70%，避免强气流或热辐射干扰（如空调直吹、阳光直射或高温设备辐射）。

2.校准区域需屏蔽环境杂散光及强电磁场，背景辐射温度与校准目标温差应小于5℃。

3.工作台应稳固防振，避免因振动导致光学对准偏移。

3.被校仪器检查

1.检查辐射温度计光学镜头是否清洁、无划痕或污染，外壳无变形，铭牌信

息完整。

2.验证电源及信号接口连接可靠，电池电量充足（如为便携式），开机后自

检功能正常。

3.确认参数设置正确，包括发射率、波长范围、距离系数等，与被测黑体源

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