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雖然空氣溫度/相對濕度(RH)傳感器提供了一種經(jīng)濟的方法來(lái)收集兩個(gè)參數的測量數據，但仍有一些事項值得注意。隨著(zhù)Campbell技術(shù)發(fā)展的更新，新型傳感器將滿(mǎn)足大家更多的需求。
溫濕
背 景 知 識
早期，與太陽(yáng)能、雨水和風(fēng)速傳感器的設計相比，空氣溫度/相對濕度傳感器的核心元件并不是專(zhuān)為氣象應用設計的。
Campbell公司，經(jīng)過(guò)長(cháng)期測試研究發(fā)現，尋找滿(mǎn)足以下要求的空氣溫度/相對濕度傳感器是個(gè)不小的挑戰。
滿(mǎn)足現場(chǎng)需要的性能
低功耗
價(jià)格合適
模擬電壓輸出，滿(mǎn)足數據采集器的范圍
不需要被送去校正(如果可能的話(huà))
不存在電纜開(kāi)裂或自身腐蝕和剝落問(wèn)題
適用于基礎的環(huán)境中
模 擬 / 數 字 權 衡
老式的全模擬傳感器，如HMP35C，沒(méi)有模擬—數字(A/D)轉換電路，有點(diǎn)難校準，但性能好，非常穩定。
所有新型的空氣溫度/相對濕度傳感器，都使用某種類(lèi)型的A/D轉換。當這些新傳感器與需要模擬電壓輸出的舊數據采集器一起使用時(shí)，會(huì )使問(wèn)題復雜化，因為傳感器必須進(jìn)行額外的數字—模擬(D/A)轉換。
這也是使用新型全數字空氣溫度/相對濕度傳感器時(shí)遇到*多問(wèn)題的地方。傳感器在特殊環(huán)境的模擬測試中，不能長(cháng)時(shí)間保持其校準。但通過(guò)添加D/A轉換來(lái)獲得模擬電壓輸出，將會(huì )有更多的不確定性。
更新后的坎貝爾數據采集器，能很好地讀取數字輸出類(lèi)型的傳感器，但編程很麻煩—除了CS215使用的SDI-12輸出。直接讀取數字傳感器的優(yōu)點(diǎn)是，只要進(jìn)行一步—圖像的D/A處理。
過(guò) 濾 材 料
安裝現場(chǎng)的溫度/相對濕度傳感器，必須在相對濕度芯片周?chē)褂媚撤N類(lèi)型的過(guò)濾材料，保護其不受灰塵、污染物和水的影響。這就產(chǎn)生了許多問(wèn)題:
大多數制造商使用的過(guò)濾材料能很好地過(guò)濾水蒸氣，但會(huì )影響溫度。
有些過(guò)濾器感染污染物和鹽分后，隨著(zhù)時(shí)間的推移，會(huì )產(chǎn)生微氣候，使測量結果出現偏差。
選 擇 技 巧
堅信
物有所值
預算
低成本的傳感器雖沒(méi)有優(yōu)異傳感器的分辨率和精度，但通常它在現場(chǎng)表現很好，不需要校準(RH元件是現場(chǎng)可替換的)，并且能滿(mǎn)足或超過(guò)現場(chǎng)的要求。
分辨率和性能
事實(shí)上，測量相對濕度是很困難的。水蒸氣中的水是一種變化不定的分子，在溫度范圍內的行為完全是非線(xiàn)性的。市場(chǎng)上的傳感器在測量90%以上的濕度值時(shí)，都會(huì )遇到很大的挑戰，會(huì )有很高的不確定性，尤其是在低溫條件下測量相對濕度。
精 確度
當傳感器被放入一個(gè)自然吸氣的防護罩中，溫度規格會(huì )有變化。在溫暖沒(méi)風(fēng)的天氣下，陽(yáng)光直射時(shí)，防護罩內部的溫度可能高于實(shí)際的環(huán)境溫度0.5℃到1.5°C。
相對濕度漂移
所有電容式相對濕度芯片都會(huì )漂移。隨著(zhù)時(shí)間的推移，RH元件開(kāi)裂(產(chǎn)生表面裂紋網(wǎng)絡(luò ))，將漂移超出規格。
數據采集器
經(jīng)常檢查與傳感器一起使用的數據采集器的兼容性。
環(huán)境條件
根據傳感器類(lèi)型的不同，高濕度的位置需要更頻繁地更換傳感器或更換相對濕度芯片
通常，風(fēng)扇或防護罩板上的灰塵積聚會(huì )使溫度發(fā)生偏差，灰塵會(huì )堵塞過(guò)濾材料
防護罩
室外應用要求將傳感器置于某種類(lèi)型的防護罩中，以保護傳感器免受太陽(yáng)熱負荷、直接雨雪和飛濺碎片的傷害。如果傳感器是在室內塵土飛揚的環(huán)境中測量，也需使用防護罩。
重點(diǎn)推薦
Campbell公司有一款EE181，是現所知適應極端環(huán)境能力*強的空氣溫濕度傳感器。
Chod Stephens，Campbell環(huán)境小組的技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理，將解答為什么在極端環(huán)境下，新型空氣溫濕度傳感器EE181是客戶(hù)的*佳選擇。
Q
為什么向客戶(hù)推薦EE181？
Chod Stephens：我們提供EE181作為長(cháng)期無(wú)人值守站空氣溫濕度傳感器的應用解決方案，因為此類(lèi)站點(diǎn)的傳感器，需要在極端環(huán)境下保持測量數據的準確性，并具有優(yōu)異的長(cháng)期穩定性及可靠性。而EE181能滿(mǎn)足這些需求。
EE181與其他溫濕度傳感器有什么不同？
Chod Stephens：EE181已經(jīng)通過(guò)了層層的測試。我們不僅在室內環(huán)境中測試了EE181，并將它安裝在極端環(huán)境中，如玻利維亞的山脈、夏威夷的火山和沿海地區等。結果顯示EE181沒(méi)有損壞，能進(jìn)行連續且穩定的測量工作。
EE181的適應能力很強，因此保養維護工作量也小，減少了測量間斷時(shí)間并節約成本。濕度測量元件上的專(zhuān)有涂層增加了元件的使用壽命。清洗時(shí)，先用酒精再用去離子水沖洗傳感器元件便可，這是一個(gè)重要的突破。EE181的鋼制篩網(wǎng)過(guò)濾器可以防止水汽凝結，使傳感器能夠干的更快以阻止微生物的生長(cháng)。
EE181使用時(shí)有什么配件嗎？
Chod Stephens：一般情況下，EE181傳感器和RAD10E防輻射罩一起使用。RAD10E與EE181相兼容，采用了雙百葉設計，在提供更好保護和更低自熱的同時(shí)，對傳感器環(huán)境適應能力和測量準確性也進(jìn)行了補充改進(jìn)，提高了傳感器的性能、測量準確度和使用壽命。
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