湿敏电阻的特点及测量方法

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。工业上流行的湿敏电阻主要有氯化锂湿敏电阻、有机高分子膜湿敏电阻、半导体陶瓷湿敏元件。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电阻的阻值随着湿度的增加电阻变小。一般情况下，大多数的变值电阻都是当某种变化的越大，它本身的电阻会变小的。就好像光敏电阻，热敏电阻那些，光度越大，温度越高，它的电阻都是变小的。

湿敏电阻式传感器主要由感湿层3、电极4和具有一定机械强度的绝缘基片2组成，感湿层在吸收了环境中的水分后引起两电极间电阻值的变化，这样就将相对湿度的变化转换成电阻值的变化。湿敏电阻只能用交流的，直流会导致湿敏失效，因为直流的电场会导致高分子材料中的带电粒子偏向两极，一定时间以后湿敏电阻就会失效。所以必须用交流维持其动态平衡，这也是为什么测湿敏电阻阻值要用电桥而不能用普通万用表的原因。

水分子是极性分子，在直流电场中会分解为H2及O2，影响测量，并且在湿度传感器中存在导电离子，在高湿情况下，如采用直流电会漂移，造成电导率漂移，影响传感器的使用寿命。可采用RC充放电，计时方式，有些芯片有RFC功能，亦可使用，或用IC直接产生1KHZ方波，叠加在采样电阻与湿度传感器之上，通过AD，在正周期内测量分压亦可。或采用模拟电路，通过对数运算进行R/V转换，再AD采样。

湿敏电阻器如何检测。湿敏电阻器的检测方法是用万用表的Rx1k挡测其阻值，一般为1kΩ左右，若阻值远大于1kΩ，说明湿敏电阻器不能再使用。湿敏电阻器损坏后，应选用同型号的进行更换。否则将降低电路的测试性能。将充电电容去掉，湿敏电阻（Rh）不变，标定电阻（Rf）换成51K（接近31K即可），检测IO接到AD输入端口。

测量方法是将Rh和Rf接口IO设置为推挽输出，然后输出频率为1KHz的方波，两个方波相位相反（即Rh高电平时Rf低电平，Rh低电平时Rf高电平）。模拟AC输入。然后在Rh接的IO口置位1的时候检测AI输入（在高电平中间时间采样比较准确），因为这时候相当于Rh与Rf串联，Rh接在Vcc端，中间采集到的AD对应电压就是Rf分压Vf。所以Rf/（Rh+Rf）=Vf/Vcc，可以求得此时湿敏电阻的阻抗值然后根据阻值与温度偏移转换为湿度值。