在氣象監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活等眾多領(lǐng)域，準(zhǔn)確測(cè)量空氣濕度具有十分重要的意義。而空氣濕度測(cè)量?jī)x作為實(shí)現(xiàn)這一目的的關(guān)鍵設(shè)備，其核心在于電路的設(shè)計(jì)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(cè)量?jī)x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(diǎn)是電阻值會(huì)隨周?chē)髿庀鄬?duì)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(huì)隨著周?chē)髿庀鄬?duì)濕度的增加而減小，屬于負(fù)特性濕敏電阻器，其文字符號(hào)為 RH。使用 MS01 濕敏元件組裝的空氣濕度測(cè)量?jī)x電路如圖 5 - 34 所示。
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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(guò)程中，兩只管子會(huì)輪流處于飽和與截止?fàn)顟B(tài)。通過(guò)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(hào)。這個(gè)信號(hào)會(huì)通過(guò) R6、RP 輸送到濕敏元件 RH 的下端。
當(dāng)選擇開(kāi)關(guān) SA 撥至 “測(cè)量” 位置時(shí)，VT2 集電極的交流電會(huì)依次流過(guò) 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(wú)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(guò) R7 和濾波電容器 C3、C4 濾波后，會(huì)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(duì)濕度不同，濕敏元件 RH 呈現(xiàn)的阻值也會(huì)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(shí)，整流后流過(guò)表頭 PA 的電流值大小也會(huì)不一樣。這樣一來(lái)，就可以通過(guò) PA 刻度直觀地讀出空氣濕度。
為了更深入地理解這一過(guò)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(hào)，是整個(gè)電路的信號(hào)源。它為后續(xù)的測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，因?yàn)楸眍^ PA 通常只能測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確性。
此外，在實(shí)際應(yīng)用中，還可以根據(jù)具體需求對(duì)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(cè)量的靈敏度和精度；也可以對(duì)濾波電路進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步減少干擾，提高測(cè)量的穩(wěn)定性。