濕敏電阻的種類和結構原理
輸出電阻信號，阻值隨著相對濕度的變化而變化的元件，稱為濕敏電阻。濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導致本身電阻值發生變化這一原理而制成的。
1、半導體陶瓷濕敏元件
鉻酸鎂-二氧化鈦陶瓷濕敏元件是較常用的一種濕度傳感器，它是由MgCr2O4-TiO2固熔體組成的多孔性半導體陶瓷。這種材料的表面電阻值能在很寬的范圍內隨濕度的增加而變小，即使在高濕條件下，對其進行多次反復的熱清洗，性能仍不改變。該元件采用了MgCr2O4-TiO2多孔陶瓷，電極材料二氧化釕通過絲網印制到陶瓷片的兩面，在高溫燒結下形成多孔性電極。在陶瓷片周圍裝置有電阻絲繞制的加熱器，以450、1min對陶瓷表面進行熱清洗。濕敏電阻的電阻-相對濕度特性曲線如圖1所示。
圖1 電阻-濕度特性曲線
圖2是這種濕敏元件應用的一種測量電路。圖中R為濕敏電阻，為溫度補償用熱敏電阻。為了使檢測濕度的靈敏度最大，可使R=。這時傳感器的輸出電壓通過跟隨器并經整流和濾波后，一方面送入比較器1與參考電壓U1比較，其輸出信號控制某一濕度；另一方面送到比較器2與參考電壓U2比較，其輸出信號控制加熱電路，以便按一定時間加熱清洗。
圖2 濕敏電阻測量電路方框圖
2、氯化鋰濕敏電阻
圖3是氯化鋰濕敏電阻的結構圖。它是在聚碳酸酯基片上制成一對梳狀金電極，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化鋰膠狀溶液，其表面再涂上一層多孔性保護膜而成。氯化鋰是潮解性鹽，這種電解質溶液形成的薄膜能隨著空氣中水蒸汽的變化而吸濕或脫濕。感濕膜的電阻隨空氣相對濕度變化而變化，當空氣中濕度增加時，感濕膜中鹽的濃度降低。
圖3 氯化鋰濕敏電阻結構
圖4是一種相對濕度計的電原理框圖。測量探頭由氯化鋰濕敏電阻和熱敏電阻組成，并通過三線電纜接至電橋上。熱敏電阻是作為溫度補償用，測量時先對指示裝置的溫度補償進行適當修正，將電橋校正至零點，就可以從刻度盤上直接讀出相對濕度值。電橋由分壓電阻組成兩個臂，另外，和或和組成另外兩個臂。電橋由振蕩器供給交流電壓。電橋的輸出經放大器放大后，通過整流電路送給電流表指示。
圖4 相對濕度計原理圖
3、有機高分子膜濕敏電阻
有機高分子膜濕敏電阻是在氧化鋁等陶瓷基板上設置梳狀型電極，然后在其表面涂以具有感濕性能，又有導電性能的高分子材料的薄膜，再涂復一層多孔質的高分子膜保護層。這種濕敏元件是利用水蒸汽附著于感濕薄膜上，電阻值與相對濕度相對應這一性質。由于使用了贏分子材料，所以適用于高溫氣體中濕牢的測量。
圖5是三氧化二鐵-聚乙二醇高分子膜濕敏電阻的結構與特性。