[发明专利]基于电磁感应原理的湿度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，特别涉及基于电磁感应原理的湿度传感器。

背景技术

湿度作为一项重要环境参数，广泛应用于气象、环境监测、航天、工农业生产及其日常生活等各个领域。传统测量方法与设备主要有干湿球温度计、毛发湿度计和露点计等；随着科技发展，涌现出大量新型湿度传感器。湿度传感器是指可用于检测外界环境湿度的传感器，其可将所测环境湿度转换为便于处理、显示、记录的电(频率)信号等。湿度传感器按其工作原理和结构形式主要分为电容式、电阻式和电流式等。与传统环境湿度测定方法相比，湿度传感器具有准确、实时和操作简单等优点；但其仍存在一定程度不足，主要表现为价格昂贵、体积大、长期稳定性和精度差(时漂与温漂现象严重)、寿命偏短、工作范围有限和使用环境条件要求苛刻(如不宜用于高温湿、静电、辐射、酸/碱/灰尘及含有机溶剂等环境)等；现有的湿度传感器适用性还有待改进，如微型湿度传感器(专利号为ZL03131859.2)因采用电容电极而不宜使用于高湿环境中。随着科技发展，科研、生产和生活等各个行业对传感器性能要求越来越高，有必要研发适宜的新型、特种湿度传感器。

发明内容

为了弥补现有湿度传感器工作范围有限和特殊工作环境条件下测试精度偏低及其使用寿命偏短等不足，本发明提供了基于电磁感应原理的湿度传感器。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，基于电磁感应原理的湿度传感器，其特征在于，包括交频电源、电压测试仪、数据盒、湿度感应头和显示器，湿度感应头通过二芯电缆连接交频电源，湿度感应头通过四芯电缆连接电压测试仪，电压测试仪通过数据线连接数据盒，数据盒通过数据线连接显示器。基于电磁感应原理的湿度传感器由交频电源、电压测试仪、数据盒、湿度感应头和显示器构成，湿度感应头通过二芯电缆连接交频电源，也通过四芯电缆连接电压测试仪，数据盒一端通过数据线连接显示器，另一端通过数据线连接电压测试仪。本发明是基于电磁感应原理，利用螺线管接通交频电源时，其内部瞬变的交流电会在其周围产生交变的电磁场，相应的感应线圈内会产生感应电动势，因空气湿度（或所含水汽）不同使得相应的空气磁导率存在差别，进而导致磁场强度变化，这种差异可通过电压测试仪来检测感应线圈产生的感应电动势来衡量，利用数据盒所存储的空气湿度与感应电动势间的相应关系，即可间接获得不同环境条件下湿度参数，并由显示器实现可视化输出。实施时将所述的湿度传感器置于待测环境中，接通交频电源，即可测试环境湿度。本发明实时、稳定性好、使用范围局限性小，弥补了现有湿度传感器的不足，具有巨大的经济、环境和社会效益。此外，本发明还可根据实际需要通过定期校准，达到延长使用目的。本发明可用于环境湿度检测，尤其适用于长期存在腐蚀性强、挥发性有机物较多和高湿等恶劣环境中。

本发明的特征还在于所述的交频电源为不同频率和强弱的交流电的配电变压器。其作用是可根据实际需求提供不同频率和强弱的交流电流，是整个装置的供电系统。

本发明的特征还在于所述的电压测试仪为高精度交流电测试仪，其作用是用于测定感应线圈产生的感应电动势，并向数据盒传输所测数据。

本发明的特征还在于所述的数据盒可通过数据线连接电压测试仪，并通过数据线连接显示器，利用存储的感应电动势与湿度间的相应关系进行转化，实现数据结果输出。

本发明的特征还在于所述的显示器为触屏或非触屏数显式输出显示器，可用于显示数据盒传输的数据实现可视化，其为整个系统输出终端。