什么是温湿度传感器？温湿度传感器的使用及原理

什么是温湿度传感器？

温湿度传感器是一种测量温度和湿度的设备。

它由温度传感器和湿度传感器组成。由于它可以用一台设备测量温度和湿度两项，因此不需要任何安装工作或空间。

温湿度传感器的使用

温湿度传感器用于测量温度和湿度，应用于以下领域，例如：

• 测量室外温度和湿度

• 空调、暖气等空调设备传感器

• 管理汽车发动机的传感器

• 用于智能手机、计算机等的传感器

• 工业检验

温湿度传感器原理

温湿度传感器由温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器大致分为三种类型：电阻温度检测器（RTD）、线性电阻器和热敏电阻，湿度传感器大致分为两种类型：可变电阻型和可变电容型。我将按顺序解释它们。

1.温度传感器

电阻温度检测器（RTD）
电阻温度检测器（RTD）是温度传感器的一种，是一种通过测量电阻来确定温度的装置。它利用铂、镍、铜等金属、金属氧化物、半导体等的电阻随温度升高而增大的性质，通过测量电阻值来测量温度。

线性电阻器
线性电阻器是由镍镍或钯合金制成的电阻温度检测器，利用电阻值几乎随温度线性增加的特性。精度不如铂电阻温度计等高。

热敏电阻
热敏电阻是一种电阻值随温度变化的元件。使用这种类型的温度传感器通过利用元件温度和电阻之间的相关性来测量温度。热敏电阻有两种类型：PTC热敏电阻（正特性） ，其阻值随温度升高而增大，NTC热敏电阻（负特性） ，其阻值随温度升高而减小。

PCT热敏电阻的特点是在一定温度下阻值突然增大，适合半导体热失控时的过流保护。另一方面，NCT热敏电阻在室温下具有高电阻值，并且具有随着温度升高电阻值变化较大的特性。因此，常见用途包括温度下的电路保护。请注意，当我们说热敏电阻时，我们通常指的是 NCT 热敏电阻。

2.湿度传感器

电阻变化型
电阻变化型温度传感器是一种通过电阻值的变化得出湿度的传感器。其特点是传感器内置的梳状电路的齿由聚合物制成的湿敏膜桥接的结构。

该方法利用了当湿度增加且湿敏膜吸收湿气时，膜内的可移动离子数量增加，导致湿敏膜的电阻降低，反之，当湿度降低时，阻力增加。换句话说，可变电阻温度传感器从电阻的变化中获取湿度。

电容式
电容式温度传感器是将电容的变化转换成湿度的传感器。其特点是在两个电极之间夹有由聚合物制成的湿敏膜的结构。随着湿度的增加，湿敏膜中移动离子的数量增加，从而增加了电极之间的电容。

另一方面，当湿度降低时，湿敏膜中的移动离子数量减少，从而降低了电极之间的电容。换句话说，电容式温度传感器具有将电容变化转换为湿度的机制。

温湿度传感器的类型

温湿度传感器按形状分类，包括内置于IC芯片中的IC型温湿度传感器和用于IoT（物联网）的无线型温湿度传感器。

1、IC型温湿度传感器

IC型温度/湿度传感器将传感器元件和A/D转换等测量电路集成到单个芯片中。当使用单独的传感器元件时，需要根据应用来设计外围电路，这既耗时又昂贵。

而集成IC型温湿度传感器则不需要这样的麻烦，而且使用起来也很方便。另外，可以减少安装在板上所需的安装面积，从而可以实现更小的尺寸、更低的功耗和更低的成本。

2.无线温湿度传感器

近年来，不仅计算机和智能手机，各种其他设备也能够与互联网连接和协作。所谓IoT（物联网）是一种使物体能够交换信息、远程控制和收集数据的技术，并应用于多种服务。

传感器的作用在远程监控货物状况和检测异常的服务和系统中尤为重要。因此，出现了使用 Wi-Fi 和蓝牙等无线通信方式传输数据的被称为 IoT 传感器的传感器。

无线温度和湿度传感器就是其中之一，通过使用无线温度和湿度传感器，可以构建一个检查和监控远程位置温度和湿度的系统。具体来说，它用于控制温度和湿度，并检测人们并不总是在场或可见的地方的异常情况，例如数据中心、生产线、空调设备、仓库和温室。

此外，应用示例还包括检测门窗开关的传感器、检测人和动物移动的传感器、与家用电器关联的家庭安全服务以及针对老年人的监控服务。