高温湿度传感器是一种专门用于测量和显示高温环境下温度和湿度的仪器。主要利用热敏电阻或湿敏电阻等元件的物理特性来测量温度和湿度。其中，温度部分通常采用铂电阻（如Pt100）作为感温元件，其电阻值随温度的变化而变化；湿度部分则采用耐高温湿敏电阻元件，通过测量电阻值的变化来反映湿度的变化。这些变化通过电路转换为电压或电流信号输出，从而实现对温度和湿度的测量。 一、敏感元件（核心部件） 1、湿敏材料层 功能:直接感知环境中水分含量的变化，并将物理量转化为电信号。常见的类型包括： 电容式（如聚合物薄膜、陶瓷介电层）：通过吸湿后介电常数的改变影响电容值； 电阻式（金属氧化物半导体）：湿度升高导致电阻降低； 热导式（基于气体热传导原理）：适用于高温环境的特殊设计。 材料特性:必须选用耐高温、抗老化且对水分子选择性吸附的材料（例如掺杂纳米颗粒的氧化铝或硅基复合物）。 2、温度补偿组件 由于湿度测量易受温度干扰，多数传感器会集成一个高精度铂电阻温度计（PT100/PT1000），用于实时采集环境温度数据并进行算法修正，消除温漂误差。 二、保护与封装结构 1、外壳/壳体 材质选择:不锈钢、镍合金或陶瓷等耐腐蚀、耐高压的材料制成密封腔体，防止高温熔损及化学侵蚀；部分型号采用双层隔热设计以降低内部热应力。 防护等级:IP67及以上防尘防水标准常见于工业级产品，确保粉尘无法进入敏感区域。 2、过滤装置 在进气口配置不锈钢滤网或烧结金属滤芯，阻挡颗粒物进入测量室，避免堵塞湿敏材料表面导致响应迟滞。对于高污染场景，可外接伸缩管实现远程采样。 3、加热防凝露系统（可选） 内置电热丝或半导体加热膜，自动启动除霜模式防止低温端结露现象，保证探头在频繁温变工况下的可靠性。 三、信号调理电路 1、模拟前端处理模块 包括运算放大器、模数转换器（ADC）等元器件，负责将微弱原始信号放大、滤波并转换为数字量。针对长距离传输需求，可能采用4~20mA电流环路输出以提高抗干扰能力。 2、微控制器单元（MCU） 搭载嵌入式芯片执行校准参数存储、非线性校正、故障诊断等功能。支持多通道数据采集时序控制及总线协议解析（如Modbus RTU）。 3、通信接口模块 提供RS485、HART、USB等数字接口选项，便于接入PLC控制系统或物联网平台；无线型产品则集成蓝牙/WiFi模块实现无缆化部署。 四、辅助功能组件 1、状态指示灯与报警触点 LED显示工作状态异常（如超量程、传感器失效），继电器输出干接点用于触发外部声光报警装置。 2、人机交互界面（HMI可选配） 小型OLED屏幕直接显示实时湿度/温度数值及趋势曲线，支持现场快速调试而无需连接上位机。 3、可拆卸探针设计 模块化插拔式结构方便更换损坏的感应头，降低维护成本；探杆长度可根据安装深度定制（从几厘米到数米不等）。 |
