在氣象監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活等眾多領(lǐng)域，準(zhǔn)確測量空氣濕度具有十分重要的意義。而空氣濕度測量儀作為實現(xiàn)這一目的的關(guān)鍵設(shè)備，其核心在于電路的設(shè)計與工作原理。下面將詳細(xì)介紹基于 MS01 型濕敏元件的空氣濕度測量儀電路。

MS01 型濕敏元件

MS01 型濕敏元件是由硅粉摻入少量堿金屬氧化物燒結(jié)而成的。其顯著特點是電阻值會隨周圍大氣相對濕度的變化而變化，因此人們通常將其稱為 MS01 型濕敏電阻器。具體而言，它的電阻值會隨著周圍大氣相對濕度的增加而減小，屬于負(fù)特性濕敏電阻器，其文字符號為 RH。使用 MS01 濕敏元件組裝的空氣濕度測量儀電路如圖 5 - 34 所示。
替換為圖 5 - 34 實際的圖片鏈接)

工作原理

在圖 5 - 34 的電路中，VT1、VT2 組成自激多諧振蕩器。在工作過程中，兩只管子會輪流處于飽和與截止?fàn)顟B(tài)。通過適當(dāng)選取 R2、R3 或 C1、C2 的參數(shù)，便可在 VT2 的集電極上產(chǎn)生 1 - 10Hz 的甚低頻交流（方波）信號。這個信號會通過 R6、RP 輸送到濕敏元件 RH 的下端。
當(dāng)選擇開關(guān) SA 撥至 “測量” 位置時，VT2 集電極的交流電會依次流過 R6、RP、RH、SA、橋式整流器 VD1 - VD4。這里的橋式整流器是全波整流器，無論其輸入端 A、B 哪端為負(fù)，都能將交流電流整流成直流電流。整流后的直流電流，經(jīng)過 R7 和濾波電容器 C3、C4 濾波后，會變成穩(wěn)定的直流電流，并加到微安表頭 PA 上。
由于空氣相對濕度不同，濕敏元件 RH 呈現(xiàn)的阻值也會不同。根據(jù)歐姆定律，在電路中，電流與電阻成反比關(guān)系。因此，當(dāng) RH 的阻值發(fā)生變化時，整流后流過表頭 PA 的電流值大小也會不一樣。這樣一來，就可以通過 PA 刻度直觀地讀出空氣濕度。
為了更深入地理解這一過程，我們可以從電子學(xué)的角度進(jìn)一步分析。自激多諧振蕩器產(chǎn)生的甚低頻交流信號，是整個電路的信號源。它為后續(xù)的測量提供了合適的交流輸入。橋式整流器的作用是將交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號，因為表頭 PA 通常只能測量直流電流。而濾波電容器 C3、C4 的存在，是為了消除整流后直流電流中的交流成分，使加到表頭 PA 上的電流更加穩(wěn)定，從而提高測量的準(zhǔn)確性。
此外，在實際應(yīng)用中，還可以根據(jù)具體需求對電路進(jìn)行優(yōu)化。例如，可以選擇更合適的濕敏元件，以提高測量的靈敏度和精度；也可以對濾波電路進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步減少干擾，提高測量的穩(wěn)定性。