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影響氣體傳感器的讀數(shù)的因素之四：環(huán)境濕度
導(dǎo)讀： 大多數(shù)氣體傳感器對環(huán)境濕度是敏感的。濕度歸根結(jié)締就是氣態(tài)水，水如果參與了化學(xué)變化或物理過程，那么傳感器就有讀數(shù)了；如果水在整個化學(xué)變化或物理過程中所起的作用很小，那么它所帶來的影響就比較小了
環(huán)境濕度
大多數(shù)氣體傳感器對環(huán)境濕度是敏感的。濕度歸根結(jié)締就是氣態(tài)水，水如果參與了化學(xué)變化或物理過程，那么傳感器就有讀數(shù)了；如果水在整個化學(xué)變化或物理過程中所起的作用很小，那么它所帶來的影響就比較小了。絕對不受濕度影響的氣體傳感器是不存在的。
不同傳感器的使用濕度范圍是怎樣的？
催化燃燒傳感器（LEL）：
LEL的使用濕度范圍很寬，從0-100%RH都可以使用。在濕度高的情況下，電壓輸出會有些變化，一般不超過3%LEL。
電化學(xué)傳感器（EC）：
電化學(xué)傳感器溫度范圍也比較寬，一般能夠長期使用的范圍是15%RH-85%RH。對EC傳感器最有利的濕度是20℃時候的60%RH，此時的傳感器內(nèi)部電極表面如上圖，黑色的催化劑一半在電解液里，一半在電解液外，可以和氣體接觸。
非色散紅外傳感器（NDIR）：
NDIR傳感器的濕度范圍在0%RH-90%RH。NDIR傳感器喜歡干，不喜歡濕，特別不能接觸冷凝水。
光離子化傳感器（PID）：
PID傳感器的濕度范圍在0%RH-90%RH。PID不怕干，但怕濕，這是絕大多數(shù)物理傳感器的共性。和NDIR不同的是，在濕度高的時候，PID的讀數(shù)會偏小，而不是偏大。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器（MOS）：
MOS傳感器的濕度性能可以說是相當(dāng)糟糕的，在0%RH-90%RH范圍之內(nèi)，可能會有10%以上的偏移。
環(huán)境溫度是如何影響氣體濃度測量結(jié)果的？
催化燃燒傳感器（LEL）：
濕度高的空氣會改變催化珠表面的溫度，從而導(dǎo)致傳感器輸出的電壓會有少量的改變，改變量一般不到1mV。
電化學(xué)傳感器（EC）：
如上圖，當(dāng)濕度小于15%RH的時候，如果長期使用，傳感器內(nèi)電解液逐漸失水，催化劑慢慢變干，氣體催化的效率和離子轉(zhuǎn)移的效率會變低。所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是：靈敏度變低，響應(yīng)時間變長，回零時間變長，整個測量過程變得不可控。這時，傳感器就失效了，需要更換。
如上圖，當(dāng)濕度大于85%RH的時候，如果長期使用，傳感器內(nèi)部電解液會逐漸吸水，催化劑慢慢被電解液漫過，催化劑很難接觸到氣體，氣體催化的效率會變低。所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是：靈敏度變低，響應(yīng)時間變長，嚴(yán)重的，電解液吸水過多會漫出傳感器。這時，傳感器就失效了，需要更換。
非色散紅外傳感器（NDIR）：
NDIR傳感器可以長期在0%RH環(huán)境里工作，但不能長期在85%RH濕度以上工作。其主要原因是NDIR傳感器內(nèi)部都是電子元件，如果濕度高，電子元器件容易短路而損壞。
另外一方面，氣態(tài)水的紅外吸收峰很寬，很多氣體如果用紅外傳感器測量，很容易受到干擾，而使讀數(shù)偏高。上圖中的甲烷氣體的測量就容易受到干擾，而CO2測量就不容易受到干擾。因此，NDIR原理的CO2傳感器的濕度性能比CH4傳感器好很多。
光離子化傳感器（PID）：
PID的濕度漂移是因為水蒸氣吸收了一部分紫外光子，使得被電離的被測分子變少了，因此流過電路的電子就變少了，繼而測得的電流也就少了，最終所得到的讀數(shù)就變小了。濕度的問題是PID原理本身無法克服的，如果要很好的濕度性能，還需要做濕度補償。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器（MOS）：
MOS傳感器的濕漂，其根本原因是催化劑的性能和硅片上的PN結(jié)的電阻會隨著濕度變化而變化。這也是MOS傳感器一直用在民用領(lǐng)域，而不能進入工業(yè)領(lǐng)域的原因之一。
如何消除環(huán)境溫度帶來的影響？
催化燃燒傳感器（LEL）：
一般不需要濕度補償，濕度對讀數(shù)的影響一般在3%LEL之內(nèi)。
非色散紅外傳感器（NDIR）：
如果是測CH4，讀數(shù)正偏差可能在3%LEL-5%LEL之間，有濕度補償最好，沒有也可以通過消防認(rèn)證。如果測CO2或其它毒氣，就不需要濕度補償了。
如果所測量的氣體濃度非常低，例如PPM級別，那么就不是僅僅需要濕度補償?shù)膯栴}了，而是需要降濕度。
光離子化傳感器（PID）：
如果所測氣體濃度是PPM級濃度的，不用濕度補償問題不大，濕度所造成的偏差遠遠小于PID本身的長期穩(wěn)定性所帶來的偏差。
如果所測氣體濃度是PPB級濃度的，最好還是用濕度補償。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器（MOS）：
必須做濕度補償，但從實際應(yīng)用上，沒有人會為MOS傳感器的讀數(shù)做濕度補償，因為濕度傳感器的價格比MOS傳感器本身貴10倍以上。如果濕度性能不合適，用戶一般會用其它技術(shù)類型的氣體傳感器替代MOS傳感器。
