高分子電容式濕敏元件的結(jié)構(gòu)如圖所示,這種濕敏元件基本上是一個(gè)電容器,在高分子薄膜上的電極是一層很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜發(fā)膜,水分子可通過(guò)兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放,這樣使異致高分子薄膜介電常數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。因?yàn)榻殡娤禂?shù)隨空氣相對(duì)濕度變化而變化,所以只要測(cè)定電容值C的大小便可測(cè)得相對(duì)濕度。
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C=εS/d
式中:
ε--高分子薄膜的介電常數(shù);
d---高分子薄膜的厚度;
S---電極的面積
目前大多數(shù)采用醋酸丁酸纖維素作為高分子薄膜材料,這種材料制成的薄膜吸附水分子后,不會(huì)使水分子之間相互作用,尤其在采用多孔金電極時(shí),可使元件具有響應(yīng)速度快,無(wú)濕滯等特點(diǎn)。
高分子電容式濕敏元件的電容值與相對(duì)濕度的關(guān)系如圖所示。
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上表列出了RSM-1型和RHS 型濕敏電容器的主要特性參數(shù)。它們具有線性度好、精度高、體積小、響應(yīng)快、使用方便以及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。它們適用于氣象、航天航空、國(guó)防工程、電子、紡織、煙草、糧食、醫(yī)療衛(wèi)生以及生物工程等各個(gè)領(lǐng)域的濕度測(cè)量和控制。