數字式溫濕度計基本組成與**元件

數字式溫濕度計通常包含以下模塊： 英菲計量，讓數據開口說話！淮安環境實驗裝備熱工計量校準公司

• 溫濕度傳感器：
  • 溫度傳感器：熱敏電阻（NTC/PTC）、半導體數字傳感器（如DS18B20）、熱電偶（高溫場景）。
  • 濕度傳感器：電容式高分子薄膜傳感器（如Honeywell HIH系列）、電阻式濕敏電阻（較少使用）。
• 信號調理電路：放大、濾波、模數轉換（ADC）。
• 微控制器（MCU）：數據校準、計算、邏輯控制。
• 顯示屏：LCD/LED顯示溫濕度數值（如0.1℃/1%RH分辨率）。
• 電源管理：紐扣電池或鋰電池供電，支持低功耗模式。
• 附加功能：數據存儲、藍牙/Wi-Fi傳輸、超限報警等。

數字式溫濕度計校準步驟

1.連接與預熱

將被校溫濕度計與標準溫濕度發生器置于同一測試艙內，確保兩者探頭處于相同位置且不受氣流干擾

開啟設備電源，預熱30分鐘（參考設備說明書要求）

2.溫度校準

1.低溫點校準

設置恒溫箱溫度為量程下限，濕度保持50%RH，穩定30分鐘后

記錄標準溫度值T標與被校溫度值T測，計算誤差ΔT=T測-T標

若超差，通過校準菜單修正零點參數

2.高溫點校準

升溫至量程上限，濕度保持50%RH，穩定后記錄數據

調整量程增益參數，使上限點誤差符合要求

3.濕度校準

1.低濕校準

設置溫度25℃，濕度調至下限，穩定20分鐘后對比標準濕度計與被校儀表讀數，修正濕度零點偏差

2.高濕校準

提高濕度至上限，穩定后校準量程線性度

4.多點測試

1.選取溫濕度組合點：低溫低濕（0℃/20%RH）、常溫常濕（25℃/50%RH）、高溫高濕（50℃/85%RH）等

2.每點穩定后記錄數據，計算非線性誤差（比較大偏差≤±1.5%FS）

5.回程誤差測試

1.溫度回程：25℃→50℃→25℃循環，記錄升/降溫時同一溫度點的濕度偏差

2.濕度回程：30%RH→80%RH→30%RH循環，檢測濕度滯后誤差（應≤±2%RH）

6.穩定性驗證

1.在25℃/50%RH標準點持續運行8小時，每小時記錄1次數據

2.計算溫濕度漂移量

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校準前準備

1. 選擇校準環境：應在溫度穩定、無明顯氣流和振動、清潔且光線充足的環境中進行校準，理想的環境溫度波動應控制在 ±0.2℃以內。
2. 準備標準器具：需要使用高精度的恒溫槽作為標準溫度源，其溫度均勻性和穩定性應滿足校準要求，通常溫度波動應在 ±0.05℃以內。同時，準備一支或多支經更高等級計量標準校準過的標準溫度計作為參考標準，其精度要比被校準的Hg溫度計至少高一個等級，比如標準溫度計的最大允許誤差為 ±0.05℃，而被校準Hg溫度計的最大允許誤差為 ±0.1℃。
3. 檢查被校溫度計：觀察**溫度計的外觀是否有破損、刻度是否清晰、Hg柱是否連續且無斷裂等情況。

數字式溫濕度計濕度測量原理

(1) 電容式濕度傳感器（主流技術）

• 結構：高分子薄膜（如聚酰亞胺）作為介電質，兩側鍍金屬電極形成電容器。
• 工作機制：
  • 環境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數變化→電容值改變。
  • 電容值與相對濕度（%RH）成近似線性關系（需溫度補償）。
• 典型傳感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信號處理流程

1. 電容-頻率/電壓轉換：通過振蕩電路將電容變化轉換為頻率或電壓信號。
2. ADC轉換：數字量化濕度信號。
3. 溫度補償：濕度傳感器受溫度影響，需用溫度測量值修正濕度讀數（算法內置）。

水浴鍋工作原理流程

(1) 加熱階段

• 電能轉化為熱能：通電后，加熱元件開始加熱水槽中的水。
• 熱量傳遞：水通過熱對流（自然或強制循環）將熱量傳遞給浸入其中的樣品容器（如試管、燒杯）。

(2) 溫度控制與恒溫維持

• 溫度檢測：傳感器實時監測水溫，并將信號反饋至控制器。
• PID調節（比例-積分-微分控制）：
  • 控制器比較實際溫度與設定溫度，通過調節加熱元件的功率（如間歇通電或調壓）減少溫差。
  • 例如，當溫度低于設定值時，持續加熱；接近設定值時，降低加熱功率以避免超調。
• 均勻性保障：循環水泵推動水流，減少局部溫度差異（尤其在大型水浴鍋中）。

(3) 安全保護機制

• 超溫保護：雙保險設計，**溫控開關在溫度異常升高時切斷電源。
• 缺水報警：水位傳感器檢測水量，防止干燒損壞設備。

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 工作用輻射溫度計的理論基礎：黑體輻射定律

所有溫度高于***零度（-273.15℃）的物體均會向外輻射電磁波，其輻射特性遵循以下物理定律： 淮安環境實驗裝備熱工計量校準公司

• 普朗克定律（Planck's Law）：描述黑體輻射能量按波長和溫度的分布規律。
• 斯特藩-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann Law）：黑體總輻射功率與溫度的四次方成正比（P=εσT4，其中ε為發射率，σ為斯特藩-玻爾茲曼常數）。
• 維恩位移定律（Wien's Displacement Law）：峰值輻射波長與溫度成反比（λmax=Tb，b為維恩常數）。