前期給大家介紹了影響氣體傳感器讀數(shù)的因素：氣體濃度、平衡氣（背景氣）和環(huán)境溫度，今天為大家介紹第四個(gè)因素——環(huán)境濕度，詳情如下：
環(huán)境濕度：大多數(shù)氣體傳感器對(duì)環(huán)境濕度是敏感的。濕度歸根結(jié)締就是氣態(tài)水，水如果參與了化學(xué)變化或物理過程，那么傳感器就有讀數(shù)了；如果水在整個(gè)化學(xué)變化或物理過程中所起的作用很小，那么它所帶來(lái)的影響就比較小了。不受濕度影響的氣體傳感器是不存在的。
一、不同傳感器的使用濕度范圍是怎樣的？
催化燃燒傳感器(LEL)：
LEL的使用濕度范圍很寬，從0-100%RH都可以使用。在濕度高的情況下，電壓輸出會(huì)有些變化，一般不超過3%LEL。
電化學(xué)傳感器(EC):
電化學(xué)傳感器濕度范圍也比較寬，一般能夠長(zhǎng)期使用的范圍是15%RH-85%RH。對(duì)EC傳感器比較有利的濕度是20℃時(shí)候的60%RH，此時(shí)的傳感器內(nèi)部電極表面如上圖，黑色的催化劑一半在電解液里，一半在電解液外，可以和氣體接觸。
非色散紅外傳感器(NDIR):
NDIR傳感器的濕度范圍在0%RH-90%RH。NDIR傳感器喜歡干，不喜歡濕，特別不能接觸冷凝水。
光離子化傳感器(PID):
PID傳感器的濕度范圍在0%RH-90%RH。PID不怕干，但怕濕，這是絕大多數(shù)物理傳感器的共性。和NDIR不同的是，在濕度高的時(shí)候，PID的讀數(shù)會(huì)偏小，而不是偏大。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS):
MOS傳感器的濕度性能可以說是相當(dāng)糟糕的，在0%RH-90%RH范圍之內(nèi)，可能會(huì)有10%以上的偏移。
二、環(huán)境濕度是如何影響氣體濃度測(cè)量結(jié)果的?
催化燃燒傳感器(LEL)：
濕度高的空氣會(huì)改變催化珠表面的溫度，從而導(dǎo)致傳感器輸出的電壓會(huì)有少量的改變，改變量一般不到1mV。
電化學(xué)傳感器(EC):
如上圖，當(dāng)濕度小于15%RH的時(shí)候，如果長(zhǎng)期使用，傳感器內(nèi)電解液逐漸失水，催化劑慢慢變干，氣體催化的效率和離子轉(zhuǎn)移的效率會(huì)變低。所表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象就是：靈敏度變低，響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，回零時(shí)間變長(zhǎng)，整個(gè)測(cè)量過程變得不可控。這時(shí)，傳感器就失效了，需要更換。
如上圖，當(dāng)濕度大于85%RH的時(shí)候，如果長(zhǎng)期使用，傳感器內(nèi)部電解液會(huì)逐漸吸水，催化劑慢慢被電解液漫過，催化劑很難接觸到氣體，氣體催化的效率會(huì)變低。所表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象就是：靈敏度變低，響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，嚴(yán)重的，電解液吸水過多會(huì)漫出傳感器。這時(shí)，傳感器就失效了，需要更換。
非色散紅外傳感器(NDIR):
NDIR傳感器可以長(zhǎng)期在0%RH環(huán)境里工作，但不能長(zhǎng)期在85%RH濕度以上工作。其主要原因是NDIR傳感器內(nèi)部都是電子元件，如果濕度高，電子元器件容易短路而損壞。
另外一方面，氣態(tài)水的紅外吸收峰很寬，很多氣體如果用紅外傳感器測(cè)量，很容易受到干擾，而使讀數(shù)偏高。上圖中的甲烷氣體的測(cè)量就容易受到干擾，而CO2測(cè)量就不容易受到干擾。因此，NDIR原理的CO2傳感器的濕度性能比CH4傳感器好很多。
光離子化傳感器(PID):
PID的濕度漂移是因?yàn)樗魵馕樟艘徊糠肿贤夤庾?，使得被電離的被測(cè)分子變少了，因此流過電路的電子就變少了，繼而測(cè)得的電流也就少了，所得到的讀數(shù)就變小了。濕度的問題是PID原理本身無(wú)法克服的，如果要很好的濕度性能，還需要做濕度補(bǔ)償。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS):
MOS傳感器的濕漂，其根本原因是催化劑的性能和硅片上的PN結(jié)的電阻會(huì)隨著濕度變化而變化。這也是MOS傳感器一直用在民用領(lǐng)域，而不能進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域的原因之一。
三、如何消除環(huán)境溫度帶來(lái)的影響？
催化燃燒傳感器(LEL)：
一般不需要濕度補(bǔ)償，濕度對(duì)讀數(shù)的影響一般在3%LEL之內(nèi)。
非色散紅外傳感器(NDIR):
如果是測(cè)CH4，讀數(shù)正偏差可能在3%LEL-5%LEL之間，有濕度補(bǔ)償較好，沒有也可以通過消防認(rèn)證。如果測(cè)CO2或其它毒氣，就不需要濕度補(bǔ)償了。
如果所測(cè)量的氣體濃度非常低，例如PPM級(jí)別，那么就不是僅僅需要濕度補(bǔ)償?shù)膯栴}了，而是需要降濕度。
光離子化傳感器(PID):
如果所測(cè)氣體濃度是PPM級(jí)濃度的，不用濕度補(bǔ)償問題不大，濕度所造成的偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于PID本身的長(zhǎng)期穩(wěn)定性所帶來(lái)的偏差。
如果所測(cè)氣體濃度是PPB級(jí)濃度的，還是用濕度補(bǔ)償。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS):
需要做濕度補(bǔ)償，但從實(shí)際應(yīng)用上，沒有人會(huì)為MOS傳感器的讀數(shù)做濕度補(bǔ)償，因?yàn)闈穸葌鞲衅鞯膬r(jià)格比MOS傳感器本身貴。如果濕度性能不合適，用戶一般會(huì)用其它技術(shù)類型的氣體傳感器替代MOS傳感器。
