相对湿度(RH)感测器是一种具开放式共振腔的特殊感测器，用于测量空气中的水蒸气含量。相对湿度是一项重要的测量指标，由于储存环境中的湿度对易腐烂物质有直接影响，因此空气中的湿度会对系统可靠性 (腐蚀) 或产品寿命也有直接影响。

具长期漂移的湿度感测器

德州仪器Phillip Luu指出，RH感测器面临到的挑战之一是其暴露在外的感测元件会随时间老化。长期暴露在潮湿的空气和易挥发的有机化合物中，例如沉积在感测器上的苯或乙二醇，会造成感测器准确度偏移规格。如此一来系统就必须因进行感测器更换或校验而停止作业，进而增加总成本。

湿度感测器中最重视的规格为长期漂移与准确性。对目前的湿度感测器，特别是电容式感测器来说，准确度标准范围为 2% 至 3% RH 和最大 3% 至 4% RH。在感测器实际投入现场使用前，这样的准确度称为时间零点准确度，且不含迟滞与长期飘移。磁滞现象是一种记忆影响偏移，是基于所有湿度传感器材料特性原有的百分比 RH 值。

电容式感测器的长期漂移则通常为每年 0.25% 至 0.5% RH。即使与电阻式感测器相比此漂移值算非常小 (大约每年 1% RH)，但在 10 年以上仍会达 5% RH 漂移，并成为影响运转 10 年以上电器或汽车等设备显著的误差来源。

湿度准确性在易腐蚀品、生命科学、药品储存与运输等冷链应用中也越来越重要。以无线电池供电的追踪器与资料记录器可让感测器持续记录食物、植栽与原料粉运送的温度和湿度资讯。记录器可预测产品寿命，除了必须高度可靠外，并需具备可追溯国家标准技术研究所 (NIST) 量测标准的准确性，同时符合严格的国际标准化组织 (ISO) 与国际电子电机委员会 (IEC) 17025 规定。

另一个重要规格是功耗。在电池供电的应用中，例如在即时资料记录器与环境感测器，功耗可能是影响使用大型昂贵电池或小型节省成本电池的因素。低功耗可使电池供电应用运作时间更长，但准确性会随着时间的变化也变得更加重要，必须在准确性有所漂移时进行可能校验。

TI 设计的 HDC3020 RH 感测器，不仅可延长系统寿命，更可减少功耗。其架构可在完整供电的情况下提供准确的温度与湿度：一般值1.5% RH 与最大值 2% RH，且每年长期漂移低于 0.21% RH。这些参数可帮助延长电器与其他系统的使用寿命，并可有效降低 50% 长期误差，10 年后可从 8% 降至 4% RH，如图 1 中所示。

HDC3020 提供整合式长期漂移修正，可减少因自然老化、环境压力或与污染物交互作用所造成的漂移。如需环境压力详细资讯，请阅读以下白皮书「85℃/85%加速寿命试验对聚合物式相对湿度感测器的影响」。

HDC3020 也可将高准确 0.1℃ (一般值) and 0.4℃ (最大值) 温度感测器与超低功耗进行整合。湿度和温度都是 NIST 可追溯的，依 NIST 以 ISO 9001:2015 程序通过标准测试，并符合 ISO 与 IEC 17025 政策。可移除式胶带与 IP67 永久式过滤盖选项可使印刷电路板清洗与三防漆在严苛条件下的防尘与防水。

结论

在选择湿度感测器时，您不仅应考虑准确性，也应考量长期漂移与环境因素，因为暴露的湿度感测器开放式共振腔会加快感测器老化。温度与湿度的 NIST 可追溯性是在系统首度推出时提供准确性的好方法，但此方法并未考量其他层面例如，感测器因老化或污染产生的偏移、最低必要长期漂移与修正，及在感测器寿命期间无需重新校验即可维持准确性。选择高度可靠的感测器，即可直接转化为高效能且高度可靠的产品。