GB T 15768-1995 电容式湿敏元件与湿度传感器总规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准电容式湿敏元件与湿度传感器总规范国家技术监督局 批准 实施范围本标准适用于电容式湿敏元件与湿度传感器目的本标准的目的是定义本规范专用的名词术语对批准接收和连续质量控制规定条件规定试验方法有关文件本标准应与其他国家标准和国际标准一起使用如电工电子产品基本环境试验规程总则电工电子产品基本环境试验规程试验 低温试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 高温试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 恒定湿热试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 交变湿热试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 冲击试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 振动 正弦试验方法电工电子产品基本环境

2、试验规程试验 温度变化试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 锡焊试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验 引出端及整体安装件强度周期检查计数抽样程序及抽样表适用于生产过程稳定性的检查敏感元件名词术语湿度测量方法计数检查抽样方案和程序电子元器件质量评定体系 程序规则术语电容式湿敏元件电容量随环境湿度按一定规律呈线性变化的元件电容量变化规律如式式中 真空介电常数电极面积湿敏介质的厚度随湿度而变化的湿敏介质的介电系数在环境相对湿度为 时湿敏元件的电容量电容式湿度传感器由电容式湿敏元件及其变换电路组成能使湿敏元件的电容量转换成随湿度而线性变化的电压或电流值湿度量程湿敏元件技术规范规定的感湿范围上限

3、湿度湿敏元件能够正常工作的最高湿度下限湿度湿敏元件能够正常工作的最低湿度湿度系数在温度恒定条件下相对湿度改变 时 湿敏元件的电容量变化量单位用 表示式中 湿敏元件的电容量变化量相对湿度变化量电容温度系数在恒湿条件下温度改变 时湿敏元件电容量的变化值平均系数 单位用 表示式中 湿敏元件的电容量变化值环境温度变化量感湿温度系数在电容量不变条件下温度改变 时湿敏元件的感湿变化量 平均系数 单位用 表示电容湿度值在规定的某一温度下 与湿敏元件的电容量相对应的相对湿度值 用 表示电容湿度值误差在规定的某一温度下 湿敏元件的电容湿度值的实测值与规定值之间允许的最大偏差 用 表示电容湿度特性在规定的某一温度

4、下 湿敏元件的电容量和相对湿度的关系曲线标称电容湿度特性在温度 时 湿敏元件的电容量和相对湿度的关系曲线类别温度范围湿敏元件能正常工作的环境温度范围该范围取决于相应类别的温度范围上限类别温度设计湿敏元件所确定的能正常工作的最高环境温度下限类别温度设计湿敏元件所确定的能正常工作的最低环境温度电容 湿度 温度特性在类别温度范围内湿敏元件的电容湿度值与温度之间的一组关系曲线湿滞湿敏元件作升湿或降湿测试时 同一电容量所对应的湿度不重合现象 用不重合度 表示响应时间在一定温度下 当湿度发生跃变一定量时湿敏元件的电参量达到湿度变化量的规定比例 如等所需要的时间吸湿响应时间湿敏元件在升湿时的响应时间脱湿响应

5、时间湿敏元件在降湿时的响应时间湿漂值一定时间内湿敏元件的电容量的最大绝对偏移值用其对应的相对湿度值表示注 对于湿度传感器用电压或电流量替代对应的电容量识别概述符合本标准的湿敏元件和湿度传感器的识别内容如下类型按 条湿度量程 按 条电容湿度值及其误差 按 条类型类型特征为设计外观形状 涂层表面质量 引出端形式尺寸气候类别详细规范应给出某一具体类型的特征以及为识别所需的其他特征内容本标准所包括的湿敏元件和湿度传感器 分别用汉语拼音字母 和 来识别 接下去是在详细规范中规定的特征字母和数字气候类别根据 的附录编写 相应的温度范围和恒定湿热试验时间的优选气候类别如表 所列表 优选气候类别类别 温度范围

6、稳态湿热详细规范应规定合适的气候类别湿度量程时 湿度量程优先选用电容湿度值及其误差 时详细规范应规定 时湿敏元件的电容量和相对湿度对照表 作出电容量和相对湿度关系曲线图 对照表中包含本标准需要试验和测量的湿度点至少 个电容湿度值允许误差的优选值为湿漂详细规范应规定湿敏元件和湿度传感器经受破坏性试验项目时的湿漂值 湿漂允许附加误差为标志产品上的标志从下列内容中顺序选取产品型号湿度量程电容湿度值误差 时气候类别制造厂名或商标详细规范编号制造年月 或星期一般湿敏元件和湿度传感器外壳上应尽可能标出 和 三项内容当湿敏元件外壳尺寸非常小时详细规范应规定相应的标志要求湿敏元件和湿度传感器的包装 应按详细规

7、范的规定清楚地标出上述全部内容包装为了保护产品免受灰尘和大气污染 产品应装入包装盒 袋 贮存 详细规范应给出包装盒 袋 内容质量评定程序鉴定批准 质量评定体系作为一个完整的质量评定体系 应遵守 和 条的程序对于不采用质量一致性检验的鉴定批准 可以采用 和 条的程序和要求初始制造阶段对本规范来说 初始制造阶段是最初的配料工序结构类似的元件只要满足下列要求 可以将结构相似的湿敏元件或湿度传感器合起来组成检验批它们应是同一制造者使用本质上是相同的设计 相同的材料相同的工艺和方法生产的湿敏元件或湿度传感器样本大小应由组合的湿敏元件或湿度传感器的总的样本大小来决定 对于周期试验应使用该组合的湿敏元件或湿

8、度传感器样本大小的平均值结构相似的湿敏元件或湿度传感器应优先包括在一个详细规范中 但对结构相似的全部要求的细节应在鉴定批准试验报告中说明在电性能试验中 对所包括的湿敏元件或湿度传感器 只要决定特征的要素是相似的 则可把具有相同电性能的湿敏元件或湿度传感器联合在一起对环境试验可把基本内部结构和加工工艺相同的湿敏元件或湿度传感器联合在一起对外观检查 标志除外 如果湿敏元件或湿度传感器是在同一生产线上生产的并且具有相同的尺寸 相同的外涂层颜色除外 则可以把这些湿敏元件或湿度传感器联合在一起这种联合也可以用于引出端强度和可焊性试验对于耐久性试验 如果湿敏元件和湿度传感器是采用同一设计并在同一生产线上生

9、产的而只是在电性能方面不同 则可以将湿敏元件或湿度传感器联合在一起如果能够证明被试组的一种型式比其他型式更严格 则通过该品种的试验可以接收该组中其余型式的产品鉴定批准程序制造厂应遵守鉴定批准程序规则的一般要求 第 条本规范 条规定的初始制造阶段的要求除 条要求外 还应采用下述程序 或程序制造厂应尽可能短的时间内进行三个批次的逐批检验和一个批次的周期检验试验 以证明产品符合本规范的要求 在组成检验批期间制造工艺应无重大改变样本应从符合 规定的批中抽取 应采用正常检查 当样本大小是按零个不合格品予以接收时 应增加样品的数量以满足一个不合格品予以接收所需的样本大小制造厂应按 条中给出的固定样本大小试

10、验一览表进行试验以证明产品符合本规范的要求样本应从现行生产的产品随机抽取或按国家监督检查机构的协议抽取鉴定批准的维持作为质量评定体系组成部分所获得的鉴定批准 应该通过符合质量一致性要求的常规试验来维持按 条以固定样本大小为基础的鉴定批准程序抽样样品应足以代表申请批准的各种参数值的范围可以是或可以不是详细规范覆盖的整个范围抽样应使样本的构成具有 样本应由相同湿度量程的样品组成 具有较大湿度量程的可以替代较小湿度量程的样品按照下述情况允许使用备份样品每种湿度量程一个允许用来替换 组中允许不合格的样品每种湿度量程一个 允许用来替换明显不属于制造上的原因而不合格的样品试验鉴定批准试验过程见表全部样品都

11、应经过 组试验然后再分到其他各组组试验中发现的不合格样品 不能用于其他各组一个样品没有满足某一试验组的全部或一部分试验时定为一个不合格品当不合格品数不超过每个组或分组的允许不合格品数并且不超过总的允许不合格品数时 应给予鉴定批表 鉴定批准试验一览表条款号及试验项目 或 试验条件样本大小及合格判定数 性能要求组分组外观检查和标志尺寸包装标称电容湿度特性 测试温度测试误差湿度发生器无可见损伤 标志清晰符合详细规范要求符合详细规范要求符合详细规范要求分组湿度量程 测试温度测试误差湿度发生器符合详细规范要求分组电容湿度温度特性湿滞响应时间测试温度测试误差湿度发生器测试温度测试装置测试温度测试装置符合详

12、细规范要求符合详细规范要求符合详细规范要求组分组引出端强度可焊性拉力弯曲试验外观检查电容湿度值试验方法方法 即烙铁无可见损伤符合详细规范要求焊锡润湿 光滑分组冲击振动安装方法峰值加速度持续时间电容湿度值安装方法频率范围 至振幅持续时间电容湿度值无可见损伤符合详细规范规定无可见损伤符合详细规范规定分组气候顺序高温湿热第一次循环低温湿热其余循环 循环次数外观检查标志电容湿度值无可见损伤标志清晰符合详细规范要求续表条款号及试验项目 或 试验条件样本大小及合格判定数 性能要求组恒定湿热 外观检查标志电容湿度值无可见损伤标志清晰符合详细规范要求组室温耐久性 持续时间外观检查标志电容湿度值无可见损伤标志清

13、晰符合详细规范要求组上限类别温度耐久性 持续时间外观检查标志电容湿度值无可见损伤标志清晰符合详细规范要求注 表栏中 样本大小 合格判定数每组的允许不合格品数 总的合格判定数一组或 组加起来的允许不合格品数 破坏性试验 非破坏性试验样本来自 分组和 分组各一半样本一半来自 分组 其余来自 分组样本一半来自 分组 其余来自 分组质量一致性检验与总规范相关联的空白详细规范应规定质量一致性检验的试验一览表此一览表还应规定逐批和周期检验的组别划分 抽样和周期检查水平 和合格质量水平 以及 组 的确定应从 和 中选取检验批的组成一个检验批应该由同一型式的湿敏元件和湿度传感器组成 它应代表在检验周期内生产的

14、最大湿度量程试验一览表质量一致性检验的逐批检验和周期检验试验一览表在有关的空白详细规范的第 章表 中给出评定水平在空白详细规范中给出的评定水平应优先从下面表 和 中选取表检验分组注 检查水平 合格质量水平评定水平 和 正在考虑中各检验分组的内容在有关的空白详细规范和第二章中叙述表检验分组注 周期月 样本大小 允许不合格品数不合格批的再次提交样本不能满足逐批检验的要求而造成某检验批被拒收时允许制造厂针对不合格的原因采取返修或筛选措施后再次提交 再次提交只允许一次 并采用加严抽样方案 同时应与其他提交批另行记录以便能够清楚地识别放行批证明记录当详细规范规定了放行批证明记录和购货方要求时 至少应给出

15、下列内容周期检查包括的分组试验的计数数据 即受试元件数和不合格元件数 而不涉及曾造成拒收的特性参数经过 耐久性试验后电容湿度值变化的数据延期交货贮存期超过 个月的湿敏元件和湿度传感器 发货前应按详细规范的 组和 组检验中的规定对标称电容湿度特性进行检验由制造厂的总检查员采取的重新检验程序应由国家监督检查机构批准一旦某一批通过了重新检验 在一个规定的周期其质量是可以保证的组试验完成之前的交货对 组试验当 转为放宽检查的条件得到满足时允许制造厂在该试验完成之前发放湿敏元件和湿度传感器替代的试验方法总规范中规定的试验和测量方法并不是必须采用的唯一方法 但是 制造厂应向国家监督检查机构提供充分的证据

16、说明他们所采用的任何代替的方法所得到的结果与由规定方法获得的结果等效 在有争议的情况下 为了判定和仲裁 只能使用规定的方法试验和测量程序概述空白详细规范应包括需要进行各种试验的试验一览表 表中列有每项试验或每个试验分组前后需要进行的测量以及试验和测量的顺序 每项试验的各个阶段应按规定的顺序进行 初始测量和最后测量的条件应该相同 由于湿度发生器和电性能测量仪器的误差而引起的全部测量误差不应超过详细规范中规定的允许误差标准大气条件试验的标准大气条件除非另有规定 所有试验和测量应在 中规定的试验标准大气条件下进行每项试验前样品应在该大气条件下放置恢复条件除非另有规定试验项目中有恢复要求的样品应在标准

17、大气条件下恢复外观检查外观和标志目测检查外观无可见损伤 标志字迹清晰外形图和尺寸详细规范应规定湿敏元件和湿度传感器外形图以便于识别并与其他湿敏元件和湿度传感器比较影响互换性和安装尺寸及其公差的应在图中说明详细规范中规定的全部尺寸都应进行检查并且应符合规定值包装包装要求应符合详细规范的规定电性能试验标称电容湿度特性试验条件标称电容湿度特性是在温度 下测量电容湿度值试验方法采用国家监督检查机构确认的湿度计量标准湿度发生器由详细规范规定具体内容采用饱和盐溶液法湿度发生器时对饱和盐溶液法湿度发生器的要求和湿敏元件安装方法按附录补充件 几种饱和盐溶液平衡时的相对湿度按附录 补充件试验时 将湿敏元件预先放

18、在 的空气环境中静置至少 优先采用 氯化镁饱和溶液试验室作为湿敏元件静置环境然后按下面相对湿度顺序测试氯化锂氯化镁氯化钠硝酸钾对于非全量程的湿敏元件应从附录 中选择接近上限湿度和下限湿度的值采用其他类型湿度发生器时由详细规范规定的相对湿度测试点应按下面的规定中选择至少 个点不论使用哪种湿度发生器 试验方法应使误差不超过下列规定湿度发生器的误差应小于湿敏元件和湿度传感器的电容湿度值允许误差的对电容或电压或电流 量的测量 应小于电容湿度值允许误差的注 对湿度传感器的试验是指对传感器上的湿敏元件的试验对湿度传感器来说测量是对电压或电流的测量 下同要求电容湿度值应符合详细规范规定的允许误差湿度量程试验

19、条件湿度量程是在温度 下测量湿敏元件和湿度传感器在上限湿度和下限湿度时的电容湿度值试验方法按 条方法采用饱和盐溶液法试验时最低的下限湿度用氯化锂饱和溶液 确定 如果购货方要求湿度点 可将湿敏元件安装在变色硅胶试验室内测试 应在详细规范中规定要求湿度量程应符合详细规范的规定值电容湿度温度特性试验条件在详细规范规定的类别温度条件下测量电容湿度值试验方法在类别温度范围内至少要在三个温度下测量电容湿度值 即下限类别温度 和上限类别温度选用温度能调节的湿度发生器试验按 条方法试验要求电容湿度温度特性应符合详细规范的规定湿滞试验条件在温度 条件下 测试升湿和降湿时电容湿度值试验方法按 条方法先以升湿方法测

20、试电容湿度值然后 以降湿方法测试电容湿度值测试结果画在同一张坐标纸上纵坐标为电容量横坐标为相对湿度 分别连成曲线 确定两条曲线间最大不重合度用相对湿度表示 见图 所示 为最大不重合度图 最大不重合度要求应符合详细规范规定的湿滞要求响应时间试验条件响应时间是在温度 下分别测试吸湿响应时间和脱湿响应时间准备两个试验容器 容器 保持起始湿度 容器 保持最终湿度 容器 和容器 之间不能有第三种湿度区存在两个试验容器中一个 允许用恒温恒湿空间代替试验方法将湿敏元件和湿度传感器放入容器 用电缆线连接到容器外的指示仪表上 容器 保持较低或较高湿度 观察并记录仪表指示的电容 电压 电流值 这是零时间读数 然后

21、让湿敏元件和湿度传感器在 秒钟内进入另一个容器 容器 预先保持较高或较低 湿度 观察电量变化到 即记下时间 为 对应的电量 上述试验应重复三次 取所记下的三次时间的平均值作为吸湿脱湿 的响应时间较高湿度应不低于湿敏元件和湿度传感器上限湿度的 湿度变化量应不低于湿敏元件和湿度传感器湿度量程的要求应符合详细规范规定的吸湿和脱湿响应时间的要求环境和机械试验引出端强度试验根据 的试验 以及下列要求进行初始测量按 条的方法测量 时的电容湿度值并作记录试验方法试验 拉力试验 施加拉力 拉力作用时间试验 弯曲试验引出端的一半数目 应施加两次连续弯曲 方法最后检查和测量每次试验后应检查外观无可见损伤试验后按

22、条的方法测量电容湿度值 与 条的初始测量值相比较电容湿度值变化应符合详细规范的规定可焊性根据 试验 中 试验以及下列要求进行湿敏元件的所有引出端均应做试验试验方法采用温度为 的烙铁方法 除非详细规范另有规定程序引出端被焊锡处到距湿敏元件本体不大于 的地方除非详细规范中另有规定要求外观检查 焊锡应润湿试验表面区域并不应有小滴气候顺序初始测量按 条的方法测量电容湿度值高温湿敏元件和湿度传感器应经受 的试验 时间 采用详细规范中规定的上限类别温度的严酷度湿热 第一次循环湿敏元件和湿度传感器应经受 的试验 第一周期 的试验 温度严酷度由详细规范规定在规定恢复时间后应立即进行低温试验低温湿敏元件和湿度传

23、感器应经受 的试验 时间 采用详细规范中规定的下限类别温度的严酷度湿热 其余循环湿敏元件和湿度传感器应经受 的试验 中的 剩余周期试验 采用下列表 中的循环次数表类别 循环次数无最后检查和测量外观标志电容湿度值 按 条要求无可见损伤标志应保持清晰与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范的规定恒定湿热初始测量按 条的方法测量电容湿度值试验方法湿敏元件和湿度传感器应经受 的试验 采用的严酷度应与详细规范中规定的气候类别相适应最后检查和测量外观标志电容湿度值 按 条要求无可见损伤标志应保持清晰与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范的规定冲击初始测量按 条的方法测量电容湿度值试验方法湿敏

24、元件和湿度传感器应经受 的试验 安装方法和严酷度由详细规范规定最后检查和测量外观电容湿度值 按 条要求无可见损伤标志应保持清晰与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范的规定振动初始测量按 条的方法测量电容湿度值试验方法湿敏元件和湿度传感器应经受 的试验 安装方式和严酷度由详细规范规定最后检查和测量外观电容湿度值 按 条要求无可见损伤标志应保持清晰与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范规定室温耐久性初始测量按 条的方法测量电容湿度值试验方法湿敏元件和湿度传感器应经受 下进行 的耐久性试验 试验温度应始终保持在试验开始的 以内 试验温度不允许发生突变试验时应施加详细规范规定的额定功率

25、额定电压和额定频率 并以 接通 断开的断续方式进行中间测量经过 和 后中断试验在标准大气条件下恢复 后 按 条的方法测量电容湿度值中间测量后仍应回到试验状态 从中断试验到恢复试验条件的间隔时间不超过最后检查和测量外观标志电容湿度值 按 条要求无可见损伤标志清晰与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范的规定上限类别温度耐久性初始测量按 条的方法测量电容值试验方法在详细规范规定的额定功率 额定电压和额定频率下 将湿敏元件和湿度传感器放在上限类别温度的试验容器中 试验容器应满足 的试验 规定的要求后 应将湿敏元件和湿度传感器从试验容器中取出并允许在标准大气条件下恢复最后测量和要求恢复后按 条的

26、方法测量电容湿度值 与 条初始测量值比较 电容湿度值应符合详细规范的规定附录饱和盐溶液法湿度发生器补充件概述饱和盐溶液法湿度发生器与其他发生器比较优点有装置简单容易制作易获得固定湿度点 使用方便 校准电容式湿敏元件通常采用这种发生器装置使用要求试验室及室内附件应由吸水率低的憎水性材料制成试验室应完全密闭试验室内空气或饱和盐溶液应充分搅动以加快湿度平衡试验室内溶液温度和蒸汽温度应十分接近 温差应控制在湿敏元件和感湿面积应不大于饱和盐溶液的表面积使用试验室前 试验室内湿度平衡时间应预先经过测试应使用化学纯盐类 试验室溶液中必须留有足够的过剩固体盐单固定点湿度发生器单固定点湿度发生器是一只密闭的容器

27、装有化学纯盐的饱和溶液 以及测量温度用温度表等 将待测湿敏元件安装在容器空间盖上密闭盖后过了一段时间室内气相和液相达到平衡即获得某一点湿度 可利用磁性搅拌器搅拌溶液加快湿度平衡当需要多个湿度点校准时 用若干装有不同饱和盐溶液的密闭容器 将被测元件从一个容器移入另一个容器中图 为单固定点湿度发生器装置图 单固定点湿度发生器试验室 被测湿敏元件 密封盖 测饱和盐溶液温度用温度表 测饱和蒸气温度用温度表圆形玻璃容器 饱和盐溶液 过剩的盐 恒温槽多固定点可调湿度发生器多固定点可调湿度发生器是利用多个盛有饱和盐溶液的密闭容器通过阀门和管道与被测元件连成一体 见图 打开其中一对阀门 可使试验室和饱和盐溶液容器之间构成通路 气泵使空气在通路中循环 即可实现试验室内湿度的升高或降低并达到新的湿度平衡图 多固定点可调湿度发生器恒温槽 阀 气泵 被测湿敏元件试验室 饱和盐溶液密闭容器附录饱和盐溶液平衡时的相对湿度补充件饱和盐溶液平衡时的相对湿度饱和盐溶液平衡时的相对湿度见表表 饱和盐溶液平衡时的相对湿度温度饱和盐溶液的相对湿度续表温度饱和盐溶液的相对湿度附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准由江苏省无线电科学研究所负责起草本标准主要起草人董惠泉戚秀珍