原创 |一文深度了解温湿度传感器的应用场景（值得典藏）

文 | 传感器技术（WW_CGQJS）

温湿度传感器在众多领域，特别是在实时记录温湿度变化的工作中最为广泛。温湿度传感器可以根据所记录的内容，对其进行科学有效的管理、分析和归纳。 

下面我们就温湿度传感器在不同场景中的应用做下介绍：

温湿度传感器在地铁环境中的应用

地铁乘客流量大，所需新风量变化大。因此地铁的空调负荷变化大，要实现节能必须借助于自动控制的手段。

对此，在地铁车站的站厅和站台区等公共区域，以及重要设备房内，设置室内温湿度传感器，从而得以监测车站实时的温度及湿度。这些参数可帮助运营人员对车站各系统工况进行合理调整，以保持车站公共区始终处于较为舒适的环境、确保设备房一直处于合适的温度之下。

与此同时，在车站的新风室和回风室安装管道温湿度传感器，以此来监测室外新风的和车站内的温度以及湿度。环境控制系统可以根据温湿度传感器采集到的数据来判断车站的环境质量，并根据预先设计好的各种工况来进行自动切换，以实现自动控制系统对车站环境的自动控制，使得车站环境始终处于较为舒适的环境之中，并最终实现节能的减排的目的。管道温湿度传感器，一般安装在新风室和回风室的墙壁上。

温湿度传感器在疫苗冷链存储运输中的应用

疫苗储存须有严格的温度控制标准，而正规的疫苗存储配送链应该全程配备温湿度监控设备，以符合药品经营质量管理规范（GSP）的要求。因此，温湿度传感器的参与必不可少。在疫苗存储、运输和配送流程中，冷链全程有温度监控记录并备案。疾控中心对每一批次查验货时，必须同时查验途中的温湿度记录，确认运输途中温度记录符合GSP相关规定后再验收入库。

温湿度传感器与电子标签技术的相结合，为此类应用中温湿度监控和测量提供了一条绝佳解决途径。电子标签是一种采用了RF技术进行近距离通信的信息载体芯片，体积小巧，安装和使用非常方便，非常适合对零散类物品进行信息标示和辨别。

通过将温湿度传感器集成到电子标签上，从而使得电子标签能够对被安装的物品或应用环境进行温度和湿度值的测量，并将测量值以射频(RF)的方式传输到读写器上，最后由读写器以无线/有线方式发送给应用后台系统。

疾控部门疫苗管理人员可随时随地通过电脑或手机APP，实时查看全区或本单位的冰箱和冷链运输车等冷链设备的温湿度传感器传来的温度和湿度数据，并可随时调取冷链设备历史温度记录，准确掌握任意时间段内冷链设备的运行状况。如遇停电等突发状况，管理人员还会在第一时间收到报警短信，并进行及时处理，将疫苗因冷链温度影响造成的损耗降到最低。

温湿度传感器在纺织定型机上的节能应用

纺织业定型机在排除废气中既有水蒸汽、烟气，又有热空气。提升水蒸汽、烟气的含量，减少排放的热空气，可以达到减少能量的消耗。国家发改委《印染行业准入条件》中要求“定型机及各种烘燥工艺中安装湿度在线监测装置”。

目前，大多数印染厂所采用的温湿度的调节方式都是简单的手动调节方式。具体调节由设备顶部的排气风机控制，排气管道上装有手动的调节阀门。采用智能化的监控方式，则是一种节约能源的有效途径。

在给定的烘干时间内，烘箱内水分蒸发量与织物的原料成分、面料密度、幅宽、烘干前后本身含水率以及烘干速度等参数有关。烘燥机在不同的排气湿度情况下，“蒸发效率”和“能耗”的变化是非线性的。定型机热利用效率不到30%，其中最大的热损失是排气过程中。经测定，排气湿度在5%时，空气体积是水蒸汽的19倍；而排气湿度20%时，空气体积是水蒸汽的4倍。相差水蒸汽体积15倍的热空气所携带的热量完全是浪费，装带有温湿度传感器的高温湿度测控仪，可自动控制定型机烘干湿度，从而节省大量加温费用。

温度传感器在制药行业的应用

制药行业的风险控制中，灭菌效果是重中之重。大多数灭菌采用的是热力灭菌，因此对温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位。对于无菌制剂，制药行业规范要求需定期进行温度验证。其中热穿透试验通过灭菌产品内部的温度值换算成致死率后直接反映灭菌产品的灭菌效果。

因此，在制药行业中对温度数据采集的准确性要求非常高。行业里常用的温度传感器主要有两种：热电偶中的T型偶和铂电阻。通常被建议使用的是T型偶。原因在于T型偶是唯一在低温度段线性较好的热电偶，同时也是唯一在低温段精度能达到误差在0.5℃以内的热电偶。但是由于T型偶材料使用是铜和康铜两种廉金属，其在高温环境下容易发生氧化反应导致精度漂移。所以药典上要求使用T型热电偶传感器作为验证硬件，需在每次使用前后进行校准，以确定T型热电偶在验证的温度范围内精度达到要求。                 

在湿热灭菌中铂电阻传感器有非常不错的应用方案。湿热灭菌是指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，以高温高压水蒸气为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡。铂电阻具有精度高，稳定性强的优点，所以特别适合在灭菌温度控制在400℃以下的制药行业中使用。由于铂电阻的年精度漂移极少，因此使用铂电阻传感器作为验证用温度传感器，并没有明文要求进行前后校准。  

随着温度传感器在制药行业中的使用时间增加，其相关技术已趋于成熟。但在用户的使用中，细节的差异会产生很大不同的用户体验。只有了解制药行业中的具体使用环境才能更好地解决用户面临的问题。

温湿度传感器在空气净化器中的应用

随着消费者对大气污染关注度的不断提高，空气净化产品逐渐成为市场上的焦点，很多人家里都安装了空气净化器。当前市面上的空气净化器一般都装有三种传感器——温湿度传感器、粉尘传感器和异味传感器。

在空气净化器中，温湿度传感器目前产品越来越小型化，其作用是检测室内湿度（干燥状态），净化器根据该数据控制加湿量，即可保证室内环境在一定的湿度范围内，以保持最舒适的湿度。

采用 数字温湿度一体传感器通过数据采集进行空气质量分析，并控制加湿装置、空气净化装置来进行空气净化。能够对室内空气质量状况进行实时监测、反应灵敏并且具有相应的处理措施 

选用高精度、高 稳定性的温湿度传感器提供实时高质量的空气质量监控，并由MCU自主对环境进行检测和判断，适时启用空气净化装置和超声波加湿器，可达到省电节能的目的。  

发动机控制系统中的温度传感器

发动机各种温度指标是发动机控制决策的重要参考依据，温度的变化会影响空气的密度、燃油的雾化效果、润滑系统的效果，发动机控制系统需根据这些状态的变化及时作出调整，才能保证发动机在设计范围内正常工作，提升性能，保护发动机。

发动机主要感知温度的传感器有进气温度传感器、水温传感器、机油油温传感器。

进气温度传感器感知进入发动机的空气温度，温度越高空气密度越低，在相同的工况下吸入的空气就越少，我们知道，空气量是燃油配给的重要参考指标，空燃比的浓稀变化直接影响到发动机的燃烧效果、车辆运动性能和节能目标达成，所以装备发动机燃油喷射系统一般在进气管道前端就装备了进气温度传感器，大多数车型会将进气温度传感器跟空气流量计或进气歧管压力传感器集成一体。

水温传感器感知发动机冷却水的温度，发动机温度太低会导致润滑效果下降，磨损增加，同时也会造成燃油雾化效果不好，油耗上升。发动机温度太高也会导致润滑效果下降，摩擦力倍增，严重时会导致运动部件烧毁熔结，是发动机损坏的一种严重诱因。一般发动机都会在冷却水水套上安装一个或两个水温传感器，时刻检测水温的变化，迅速做出调整或预警。

机油油温传感器作用跟水温传感器相似，一般安装在机油盘中，感应机油的温度，有些车型还跟机油油位、机油压力传感器组合成一体，监测机油状态变化并在异常时提示预警。

除了进气温度传感器、水温传感器、机油油温传感器外当然还有诸如EGR废气再循环温度传感器、环境温度传感器等各种辅助性温度传感器，这些温度传感器一般都是利用热敏电阻的温度特性制成的，温度变化热敏电阻的阻值也随之变化，发动机电脑通过检测电阻值的变化感知温度变化并做出反应。 

温湿度传感器用于智能农业的监测中

“智能农业”，就是应用计算机与网络、物联网、无线通信等技术，实现现代农业生产的精细管理、远程控制和灾变预警等功能的集成技术系统。 在土壤中设置了多层的湿度传感器， 在这个过程当中，如果土壤湿度传感器长时间的低于20%，这时候整个系统， 就会给企业的指挥部提出预警。

温湿度传感器推广了“智能大棚”建设。技术员在家里通过电脑或者是手机，都可直接遥控指挥。如发现棚内的温度已经超过35度，技术员可以通过手机遥控直接把整个设施棚内的风机打开。土壤湿度低于35%了，立即开始喷淋灌溉，立即开始补水，人可以做到在任何时间任何地点来进行这一块管控。利用温室模型，实现了智能大棚远程管理模式。

温湿度传感器应用于烟叶发酵过程中

在烟草行业，烟叶的仓储是关系到成品烟质量问题重要因素之一，良好的发酵工艺是做出好烟的前提。 

由于烟叶自然发酵的时间很长，整个发酵过程要经历4-6个雨季。为保证自始至终不出问题达到理想的醇化结果，必须加强工艺管理，尤其是温湿度的管理。做好防潮、防霉工作。温度最好在20℃左右，相对湿度最好保持在60%-70%。这样一来，无线温湿度传感器便很适用于对温湿度的监测与控制。

如果烟叶含水量高，烟堆体积过大，堆积紧密，当外界气温较高，烟包内会发热增温，引起烟叶碳化（即为烧包）。在具备自然通风的情况下，采用开窗通风的方法，排除库内不适宜的热湿空气，防止烟叶发热。 

初烤烟和晒黄烟入库时水分在16.0%-18.0%，少数烟包达18%以上。对含水量超标的烟叶，为了尽快降低其水分，减少或防止碳化、霉变，在入库后应采取隔离措施，松包通风摊晾，并用排气扇将湿气排除库外，使水分降低到15%以下。在不具备通风除湿的情况下，应采用除湿机除湿，降低库内空气的相对湿度，使烟叶水分散失至安全范围以内。

利用无线温湿度传感器可与除湿机控制系统连接，自动监测温湿度，达到预设值便能启停除湿机。以后，通过除湿机除湿保证库内温度的正常。  

在自然发酵过程中，应注意控制烟叶的含水量和烟包温度，经常对烟包进行检查，使用无线温湿度传感器系统，可提高烟叶的发酵质量，。

温湿度传感器在中心机房中的应用

随着互联网的兴起与快速发展，信息的交换与传播速度越来越快，信息量也越来越大。中心机房成为了一些公司及相关机构进行数据存储、处理、共享的重要场所，确保机房内服务器或者处理器正常运转对于企业至关重要。由于机房内多为电子设备，环境温湿度会直接影响其工作状况，因此温湿度传感器成为机房环境综合监测系统中必不可少的部分。

现代电子计算设备中使用了大批的各种半导体器件，在进行长时间工作状态下都会发热升温，当温度升高时，各器件的性能就会随之下降。而发热的半导体向空气中释放热量会使环境温度升高，使得自身的散热效果减弱，进一步导致半导体器件温度升高，影响设备正常运作。通过温湿度传感器对环境温度进行检测，当温度过高时启动机房降温措施，确保环境温度正常。

此外，机房中的湿度也需要保持在合适的范围内。因为若空气相对湿度过低时，即空气过于干燥时，静电压会显著升高，严重危害设备和人员安全;空气湿度过高时，空气中水蒸气容易在电路表面形成水膜，造成电路和飞弧现象。

在智能手机等消费电子的应用

阻碍智能手机厂商采用温湿度传感器的主要原因，可能并非来自传感器本身。怎样使其转化为手机用户的有利信息成为应用的关键。针对温湿度传感器的应用开发已经越来越多。

在消费电子领域，温湿度传感器的传统应用是天气预报以及室内监测。 随着Windows8、Android4.0增加了对于温湿度传感器的API支持，相关的第三方应用开发者将可以在此基础上开发大量的应用软件。

用于消费类电子产品上的温湿度传感器精度可能并不需要达到那么高，5%湿度精度、0.5℃温度精度已经可以满足客户需求。随着传感器价格的持续降低，相信未来不只是高端手机，包括中、低端的智能手机都会考虑加入这一功能。

温湿度传感器在智能设备上的应用

随着智能化的发展，传感器是智能设备上的必然配置，更多的温湿度传感器被使用到智能设备。

 

远程智能监护

 

新型的远程监控技术-远程智能婴儿看护器，让这成为可能，父母可以通过远程智能婴儿看护仪，随时监控宝宝睡眠活动状态。

这是一款新型的远程智能婴儿监控仪，产品整体外观设计非常简约， 婴儿监控仪内置有高精度的温湿度传感器，应用程序中会显示房间的温度和湿度，能够帮助父母清楚地了解宝宝睡眠时的温湿度环境，通过Wi-Fi和LAN，设备接入互联网。即使在上班工作，想宝宝的时候只要启动iPhone上的应用程序就可以看到。 

远程婴儿看护器上中的温湿度传感器要求传感器具有小尺寸低功耗的特点， 从而可用于低耗能与无线兼容的场合，更加节能延长了系统电池寿命。应用中不进行测量时传感器便进入休眠模式，此模式下耗电仅1uA，而传感器在满负荷工作时耗电也仅仅是750uA。 这使其广泛地应用于婴儿监护仪、呼吸设备等应用中。

 

智能胸罩监测乳腺癌

 

一款名为iTbra的智能胸罩被研发了出来。据说它可以帮助女性轻松检测出乳房是否存在癌变的可能性。

由于乳房当中肿瘤组织温度高于正常组织，这款设备内置的温度传感器可以监控组织血流量和温度来判断是否存癌组织，并且与医生或用户的移动装置进行通讯，使癌症检测地更快。 

 

智能电灯装备温湿度传感器

 

这款智能天花灯设备采用了亮度、温湿度传感器等多种传感器技术。

智能电灯由天花灯与包含控制功能的多功能部件组成。 除照明部分以外， 还搭载了众多传感器的部件。这些部件包括：人体感应器、红外线控制器、亮度传感器、温湿度传感器、麦克风和音响等。该产品能够利用来自其温湿度传感器的数据与诸如空调、恒温器的其它电器设备进行通讯。 

当其处在WiFi环境下并与智能手机连接时，可以它当做红外线控制器控制家里的空调、电视这类需要红外线遥控器才能开启的设备。此外，如果家里的家电在智能手机上有专用App，可以在用户外出时通过这款智能电灯实现智能开关。

未来的温湿度传感器市场尤其是在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。 如何开发出合适的应用，成为这里面的关键，这需要温湿度传感器厂家认真分析客户群体，提出最优的解决方案。

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