印制電路板溫度和濕度基本知識

一、印制電路板溫度

　　1 印制電路板溫度定義

　　溫度習(xí)慣上定義為對接觸到物體的冷暖感覺。如果把兩個物體放在一起(物理上稱之為熱接觸)，這時溫度高的物體就會向溫度低的物體傳遞熱量，直到兩者之間的溫度相等，即兩物體之間達(dá)到了熱平衡。此時我們會感覺到兩物體的溫度是一樣的。我們可以把系統(tǒng)的溫度定義為當(dāng)兩個物體達(dá)到熱平衡的狀態(tài)。

　　如果再深入了解兩個系統(tǒng)，我們會發(fā)現(xiàn)多個系統(tǒng)之間都會互相達(dá)到熱平衡。熱平衡并不取決于物體的種類，而是在于它們所處的系統(tǒng)。

　　熱力學(xué)定律告訴我們，在兩個熱力學(xué)系統(tǒng)中，如果每一個都與三個系統(tǒng)處于平衡，則它們彼此之間都處于熱平衡狀態(tài)。就是說，一切處于熱平衡的系統(tǒng)都只有相同的溫度。用手對物體去感到有冷有熱，用眼識別火候會感到暗淡微紅的溫度較低，光亮耀眼的溫度高。這些接觸與不接觸的比較冷熱程度的方法，至今仍有效地應(yīng)用著。無論是用直接還是間接比較法測取溫度的溫度計都是以熱平衡的原理來設(shè)計的。

　　2 印制電路板溫度測量

　　在電阻溫度計的發(fā)展早期，Callendar對鉑電阻溫度計進(jìn)行了研究。此后，電阻測溫法發(fā)生了很大的變化。高精度測量用的經(jīng)典式的鉑電阻溫度計，其測溫范圍不斷擴(kuò)展。對于準(zhǔn)確的溫度測量，鉑電阻溫度計總是優(yōu)先被選用的溫度計。純鉑選為電阻溫度計元件的材料是由它本身的性質(zhì)所決定的：化學(xué)穩(wěn)定性好，即使在高溫下穩(wěn)定性也很好;熔點高，高純條件下容易獲得細(xì)絲;電阻率高(室溫下約為10μΩ.cm)?？裳有詫τ诶杉?xì)絲是有益的，但同時也會帶來某些困難，完全退火狀態(tài)的鉑絲非常軟，安裝制造過程中會遇到一些問題。鉑在高溫下有極強(qiáng)的抗氧化能力，使得它成為測量高溫的一種非常優(yōu)良的材料。鉑不僅是一種很好的電阻溫度計材料，而且是一種很好的高溫?zé)犭娕疾牧稀?/p>

　　鉑電阻溫度計的電阻—溫度關(guān)系，正如理論所預(yù)計的，在從室溫向上延伸一個很寬廣的溫度范圍內(nèi)，鉑電阻溫度計的電阻都相當(dāng)接近于溫度的平方函數(shù)。

　　二、印制電路板濕度

　　1.印制電路板絕對濕度

　　每1m3的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對濕度。因此，在數(shù)值上絕對濕度T等于在濕空氣的溫度" 和水蒸氣的分壓力Pv下水蒸氣的密度ρv。ρv值可由水蒸氣表查得，或由下式計算：

　　式中，my為水蒸氣的質(zhì)量(kg),RV為水蒸氣的常數(shù)。

　　2.印制電路板相對濕度

　　大氣中水蒸氣的數(shù)量，可在O與飽和狀態(tài)之間變動。絕對濕度只表示濕空氣中實際水蒸氣含量的多少，而不能說明在該狀態(tài)下濕空氣飽和的程度或吸收水蒸氣能力的大小。因此，常用相對濕度來表示濕空氣的潮濕的程度。相對濕度的定義是濕空氣的絕對濕度ρ與同溫度下飽和濕空氣的絕對濕度φ之比，用符號" 表示即可

　　式中，ρmax表示在溫度為t時濕空氣中的水蒸氣可能達(dá)到的大分壓力，即ρs。T一定時，ρmax或ρs)相應(yīng)有一定的值。

　　式(7-6)說明，相對濕度也可用濕空氣中水蒸氣的實際分壓力ρv，與溫度下水蒸氣的含量接近飽和的程度，故也稱為飽和度。φ值愈小，表示濕空氣愈干燥，吸收水分的能力愈強(qiáng);反之，φ值愈大，表示濕空氣愈潮濕，吸收水分的能力愈弱。當(dāng)φ等于O時，則為干空氣;φ等于1時，則為飽和濕空氣。所以，不論濕空氣的溫度如何，由φ值的大小可直接看出它的干濕程度。

　　相對濕度通常用干濕溫度球計來測量，如圖7-1所示。兩支相同類型的溫度計，其中之一在測溫泡上蒙一浸在水中的濕紗布，成為濕球溫度計。將干濕球溫度計置于通風(fēng)處，使空氣連續(xù)不斷地流經(jīng)溫度計，干球溫度計上的讀數(shù)即為空氣的溫度t。濕球溫度計因和濕布直接接觸，其讀數(shù)應(yīng)為水溫。若空氣為飽和濕空氣(即φ=1)，則濕布上的水不會汽化，兩支溫度計上的讀數(shù)將相同。若空氣為未飽和濕空氣(即φ<1)，則流經(jīng)濕布時水會汽化。汽化需要汽化潛熱，水的溫度將因為汽化放熱而下降，水和空氣間就形成溫差。溫差的存在，促使較熱的空氣傳熱給較冷的水。水因汽化而放熱，又因溫差而自空氣吸熱，如放熱量大于吸熱量，水溫勢必繼續(xù)下降至某一溫度時，放熱量和吸熱量相等，水溫也就不再下降，汽化所需之熱完全來自于空氣。此時濕球溫度計上的讀數(shù)稱為濕球溫度，以符號Tw表示。溫度為定值T的空氣，所含水蒸氣愈少(亦即離飽和狀態(tài)愈遠(yuǎn))，其濕球溫度也就愈低。因為空氣流經(jīng)濕布時汽化的水分較多，要求更大的溫差以便從空氣吸取更多的熱來滿足汽化的需要。

　　由此可見，Tw和空氣實際所含的水蒸氣的量(或?qū)嶋H的絕對溫度)有關(guān)。另外，空氣的大絕對濕度取決于空氣的溫度T。因而φ和T及Tw之間應(yīng)有一定的關(guān)系φ=f(T,Tw)。根據(jù)這一關(guān)系，在測定了空氣的T及Tw后，即可求的空氣的相對濕度φ。一般的干濕球溫度計上都將=f(T,Tw)列成表，可根據(jù)T及Tw直接讀出。