高溫濕度傳感器是一種專門用于測量和顯示高溫環境下溫度和濕度的儀器。主要利用熱敏電阻或濕敏電阻等元件的物理特性來測量溫度和濕度。其中，溫度部分通常采用鉑電阻（如Pt100）作為感溫元件，其電阻值隨溫度的變化而變化；濕度部分則采用耐高溫濕敏電阻元件，通過測量電阻值的變化來反映濕度的變化。這些變化通過電路轉換為電壓或電流信號輸出，從而實現對溫度和濕度的測量。 一、敏感元件（核心部件） 1、濕敏材料層 功能:直接感知環境中水分含量的變化，并將物理量轉化為電信號。常見的類型包括： 電容式（如聚合物薄膜、陶瓷介電層）：通過吸濕后介電常數的改變影響電容值； 電阻式（金屬氧化物半導體）：濕度升高導致電阻降低； 熱導式（基于氣體熱傳導原理）：適用于高溫環境的特殊設計。 材料特性:必須選用耐高溫、抗老化且對水分子選擇性吸附的材料（例如摻雜納米顆粒的氧化鋁或硅基復合物）。 2、溫度補償組件 由于濕度測量易受溫度干擾，多數傳感器會集成一個高精度鉑電阻溫度計（PT100/PT1000），用于實時采集環境溫度數據并進行算法修正，消除溫漂誤差。 二、保護與封裝結構 1、外殼/殼體 材質選擇:不銹鋼、鎳合金或陶瓷等耐腐蝕、耐高壓的材料制成密封腔體，防止高溫熔損及化學侵蝕；部分型號采用雙層隔熱設計以降低內部熱應力。 防護等級:IP67及以上防塵防水標準常見于工業級產品，確保粉塵無法進入敏感區域。 2、過濾裝置 在進氣口配置不銹鋼濾網或燒結金屬濾芯，阻擋顆粒物進入測量室，避免堵塞濕敏材料表面導致響應遲滯。對于高污染場景，可外接伸縮管實現遠程采樣。 3、加熱防凝露系統（可選） 內置電熱絲或半導體加熱膜，自動啟動除霜模式防止低溫端結露現象，保證探頭在頻繁溫變工況下的可靠性。 三、信號調理電路 1、模擬前端處理模塊 包括運算放大器、模數轉換器（ADC）等元器件，負責將微弱原始信號放大、濾波并轉換為數字量。針對長距離傳輸需求，可能采用4~20mA電流環路輸出以提高抗干擾能力。 2、微控制器單元（MCU） 搭載嵌入式芯片執行校準參數存儲、非線性校正、故障診斷等功能。支持多通道數據采集時序控制及總線協議解析（如Modbus RTU）。 3、通信接口模塊 提供RS485、HART、USB等數字接口選項，便于接入PLC控制系統或物聯網平臺；無線型產品則集成藍牙/WiFi模塊實現無纜化部署。 四、輔助功能組件 1、狀態指示燈與報警觸點 LED顯示工作狀態異常（如超量程、傳感器失效），繼電器輸出干接點用于觸發外部聲光報警裝置。 2、人機交互界面（HMI可選配） 小型OLED屏幕直接顯示實時濕度/溫度數值及趨勢曲線，支持現場快速調試而無需連接上位機。 3、可拆卸探針設計 模塊化插拔式結構方便更換損壞的感應頭，降低維護成本；探桿長度可根據安裝深度定制（從幾厘米到數米不等）。 |
