本節(jié)定義了在討論 RH 精度時(shí)使用的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)。了解本節(jié)中介紹的概念,對(duì)于使用本文檔第 4 節(jié)中介紹的方法評(píng)估、診斷、防止和緩解 RH 精度誤差至關(guān)重要。
- 檢測(cè)聚合物:電容式 RH 傳感器利用暴露的聚合物捕獲空氣中的水分。這種捕獲的水分會(huì)填充聚合物中的空隙,從而改變聚合物的介電常數(shù)。介電常數(shù)的這種變化會(huì)導(dǎo)致聚合物下方的檢測(cè)電極的電容發(fā)生變化。溫度和濕度條件還會(huì)影響聚合物檢測(cè)潮濕空氣以及其他多余成分(例如其他化學(xué)品)的方式。圖 2-1 展示了簡(jiǎn)化的傳感器結(jié)構(gòu),其中聚合物充當(dāng)從空氣中捕獲水分的介質(zhì)。
- RH 誤差:RH 傳感器濕度的測(cè)量值與經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的基準(zhǔn)值之間的差異。
- RH 遲滯:上升曲線(環(huán)境 RH 增加時(shí)的 RH 誤差)或下降曲線(環(huán)境 RH 減小時(shí)的 RH 誤差)與上升曲線和下降曲線的中心平均值之間的差異。正 RH 遲滯是中心平均值與下降曲線之間的間隙,負(fù) RH 遲滯是中心平均值與上升曲線之間的間隙。之所以會(huì)出現(xiàn)遲滯,是因?yàn)闄z測(cè)聚合物記憶了以前檢測(cè)到的濕度條件。因此,如果以前暴露于低 RH 條件則 RH 傳感器的 RH 誤差將略微為負(fù),以前暴露于高 RH 條件則略微為正。RH 遲滯的確切形狀可能隨不同的環(huán)境溫度而變化。圖 2-2 展示了“上升和下降”曲線兩個(gè)不同的視圖,一個(gè)顯示 RH 誤差與參考 RH 間的關(guān)系,另一個(gè)顯示測(cè)得的 RH 與參考 RH 間的關(guān)系。
- RH 偏移:指 RH 誤差的正偏移或負(fù)偏移,在不同的環(huán)境 RH 水平和溫度下保持恒定。圖 2-3 演示了 %RH 誤差如何在不同 RH 水平下平穩(wěn)地升高。
- RH 增益:指相對(duì)于濕度范圍不恒定的 RH 誤差移位;例如,正 RH 增益可能在低濕度下 RH 誤差較低、在高濕度下 RH 誤差較高,而負(fù) RH 增益可能在低濕度下 RH 誤差較高、在高濕度下 RH 誤差較低。圖 2-4 顯示了兩個(gè) RH 增益示例。左側(cè)是負(fù) RH 增益的示例,右側(cè)是正 RH 增益的示例。請(qǐng)注意,在低 RH 水平下,增益移位的影響可能很小,但隨著 RH 的增加,影響變得更加明顯。在許多實(shí)際案例下,RH 偏移和 RH 增益可以組合在一起。
- VOC:揮發(fā)性有機(jī)化合物。VOC 是有機(jī)化學(xué)物質(zhì),通常是人造產(chǎn)品,容易蒸發(fā)到空氣中,也稱為“釋放氣體”。VOC 會(huì)干擾檢測(cè)聚合物的正常運(yùn)行,從而對(duì) RH 精度產(chǎn)生負(fù)面影響。由于 VOC 會(huì)在環(huán)境條件下蒸發(fā)到空氣中,因此它們是聚合物型濕度傳感器的常見(jiàn)化學(xué)污染源。
- MSDS:材料安全數(shù)據(jù)表。給定產(chǎn)品(例如,特定保形涂層、裝運(yùn)泡沫材料、焊膏等)的 MSDS 可詳細(xì)說(shuō)明產(chǎn)品中的大多數(shù)(即使非全部)化學(xué)品。獲取和閱讀 MSDS 是避免潛在化學(xué)污染物的關(guān)鍵,以使用戶選擇的產(chǎn)品可最大限度地減少對(duì) RH 精度的影響。
- SEM:掃描電子顯微鏡。用于拍攝檢測(cè)聚合物的高分辨率圖像,有助于識(shí)別沉積的化學(xué)污染物
- EDX:能量色散 X 射線光譜分析。一種故障分析技術(shù),通過(guò)對(duì)檢測(cè)聚合物上的點(diǎn)進(jìn)行光譜分析來(lái)顯示化學(xué)成分。在確定化學(xué)污染物的性質(zhì)方面非常有用。由于需要金屬沉積薄層,它被視為破壞性故障分析,因此在經(jīng)過(guò) EDX 檢查的器件上無(wú)法進(jìn)一步進(jìn)行 RH 測(cè)試。