温湿度校准

温湿度校准 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 温湿度传感器仪器校准项目 方案概述 所有测量仪器的工作状态都必须定期校验以确保仪器的性能和准确度符合要求。湿度传感器是无法被密封保护的,它的测量部分总是要和空气中的灰尘和化学物质接触,同时,仪器的电气部分会因为时间推移、温度变化、机械振动而产生变化,从而造成使传感器产生漂移。 一、VAISALA温湿度传感器的校准分为两步, 1、 比对,比较参考源和被校仪器的输出值,测量值，,根据两者之间 的偏差来计算判断仪的漂移量， 2、 调整,根据参考源的数值调整被校仪器的输出值,测量值，。 在湿度校准过程中温度的平衡极为重要,在被测物体与变送器之间甚至很小的测试差异也会造成湿度误差。例如当环境温度为+20度相对湿度为50%RH时,如果被测物体与变送器之间有?1度的差异,则可能造成?3%RH的湿度测量误差。为了避免温度误差给我们的测量带来误差,我们在测量前,应把参考源和被校仪器放置一段时间,以让它与周围的环境温度相接近。 湿度校准中使用的参考, 固定标准,如HMT330,DM500， 传递标准,如HM70， 盐溶液校准仪,如HMK15。 二、VAISALA温湿度传感器的调整 1、OFFSET调整 : 在整个测量范围内进行调整。 “测量曲线的高度产生变化” 举例,OFFSET在11%RH进行调整 100% 100% measured output adjusted output 50% ideal output 50% ideal output 0% 0% 0% 50% 100% 0% 50% 100% 2、GAIN调整: 对测量值的斜率进行调整 “测量曲线的斜率产生变化” 举例, GAIN 在 75%RH 进行调整 100% 100% measured output adjusted output ideal output ideal output 50% 50% 0% 0% 100% 0% 50% 0% 50% 100% 三、普通环境中的一点校准, 作为参考标准,如必须进行调整, 使用传递标准,如HM70， OFFSET调整必须在RH < 50%时进行， GAIN 调整必须在RH > 50% 时进行。 四、一点校准时必须考虑的因素 1、对于参考仪与被校仪器应使用相同的测量技术 2、参考表应与被校的传感器尽量靠近 3、为避免温度差异,应使仪器有足够长的稳定时间 4、尽可能的同时读取测量数据 五、两点校准使用两个湿度参考标准进行: 所测量的两个参考标准点之间的相对湿度差必须大于 50%RH,需要盐溶液校准器或湿度发生器,如需调整,首先在干端进行 OFFSET 调整,然后在湿端进行 GAIN 调整,干端的读数在调整以后必须重新检查。 equilibrium relative humidity 空气中饱和相对湿度 in the air 饱和盐溶液10%-20% saturated salt solution 10...20 % 未溶解盐80-90% undissolved salt 80...90 % 一定量的饱和盐溶液可在其上方的空气中产生特定的平衡湿度，不同的盐溶液会产生不同的湿度。 使盐槽中的盐溶液温度与空气温度达到平衡 Tsalt solution = Tair 当达到平衡时,盐溶液上方的水气分压就等于盐槽中空气的水气压。此值因不同的盐溶液而异。 不同的盐溶液产生不同的相对湿度, LiCl 11.3 %RH MgCl 33.1 %RH 2 NaCl 75.5 %RH KSO 97.6 %RH @ 20 ? 24 在校准之前,使被校探头和盐槽稳定尽量长的时间,从而消除温度误差以及达到湿度平衡。 两点校准具体步骤如下: 1(校准前一天在盐溶液校准器中准备好两个不同的参考标准点的饱和盐溶液 (如LiCl 和NaCl， ; 2(第一点校准:把被校探头和已经经过国家二级计量部门验证合格的标准仪器 的探头插入盐溶液校准器的干端测量孔中，然后稳定30—45分钟，消除温度 误差后再比对被校仪器和标准仪器的湿度，如果误差超过被校仪器允许的误 差范围，则进行OFFSET调整; 3(第二点校准:当第一点调整完成后，把被校探头和标准仪器的探头插入盐溶 液校准器的湿端测量孔中，然后稳定30—45分钟，如果误差超过被校仪器允 许的误差范围，则进行GAIN调整; 4(复校:如果在第二点校准时做了湿度的GAIN调整，那么就必须再把被校探头 和标准仪器的探头插入盐溶液校准器的干端测量孔中进行再次比对; 5(当两个点的测量值和标准值的误差在允许的范围内时，则校准结束。