印制電路板溫度和濕度基本知識(shí)

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(duì)接觸到物體的冷暖感覺。如果把兩個(gè)物體放在一起(物理上稱之為熱接觸)，這時(shí)溫度高的物體就會(huì)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(shí)我們會(huì)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(gè)物體達(dá)到熱平衡的狀態(tài)。

　　如果再深入了解兩個(gè)系統(tǒng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間都會(huì)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(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中，如果每一個(gè)都與三個(gè)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(shuō)，一切處于熱平衡的系統(tǒng)都只有相同的溫度。用手對(duì)物體去感到有冷有熱，用眼識(shí)別火候會(huì)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(wú)論是用直接還是間接比較法測(cè)取溫度的溫度計(jì)都是以熱平衡的原理來(lái)設(shè)計(jì)的。

　　2 印制電路板溫度測(cè)量

　　在電阻溫度計(jì)的發(fā)展早期，Callendar對(duì)鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)行了研究。此后，電阻測(cè)溫法發(fā)生了很大的變化。高精度測(cè)量用的經(jīng)典式的鉑電阻溫度計(jì)，其測(cè)溫范圍不斷擴(kuò)展。對(duì)于準(zhǔn)確的溫度測(cè)量，鉑電阻溫度計(jì)總是優(yōu)先被選用的溫度計(jì)。純鉑選為電阻溫度計(jì)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(diǎn)高，高純條件下容易獲得細(xì)絲;電阻率高(室溫下約為10μΩ.cm)。可延性對(duì)于拉成細(xì)絲是有益的，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)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(huì)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(cè)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(jì)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(jì)的電阻—溫度關(guān)系，正如理論所預(yù)計(jì)的，在從室溫向上延伸一個(gè)很寬廣的溫度范圍內(nèi)，鉑電阻溫度計(jì)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(duì)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(duì)濕度。因此，在數(shù)值上絕對(duì)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(jì)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(duì)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(dòng)。絕對(duì)濕度只表示濕空氣中實(shí)際水蒸氣含量的多少，而不能說(shuō)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(duì)濕度來(lái)表示濕空氣的潮濕的程度。相對(duì)濕度的定義是濕空氣的絕對(duì)濕度ρ與同溫度下飽和濕空氣的絕對(duì)濕度φ之比，用符號(hào)" 表示即可

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

　　式(7-6)說(shuō)明，相對(duì)濕度也可用濕空氣中水蒸氣的實(shí)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(shí)，則為干空氣;φ等于1時(shí)，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(duì)濕度通常用干濕溫度球計(jì)來(lái)測(cè)量，如圖7-1所示。兩支相同類型的溫度計(jì)，其中之一在測(cè)溫泡上蒙一浸在水中的濕紗布，成為濕球溫度計(jì)。將干濕球溫度計(jì)置于通風(fēng)處，使空氣連續(xù)不斷地流經(jīng)溫度計(jì)，干球溫度計(jì)上的讀數(shù)即為空氣的溫度t。濕球溫度計(jì)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(huì)汽化，兩支溫度計(jì)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(shí)水會(huì)汽化。汽化需要汽化潛熱，水的溫度將因?yàn)槠艧岫陆担涂諝忾g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(shì)必繼續(xù)下降至某一溫度時(shí)，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(lái)自于空氣。此時(shí)濕球溫度計(jì)上的讀數(shù)稱為濕球溫度，以符號(hào)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?yàn)榭諝饬鹘?jīng)濕布時(shí)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(lái)滿足汽化的需要。

　　由此可見，Tw和空氣實(shí)際所含的水蒸氣的量(或?qū)嶋H的絕對(duì)溫度)有關(guān)。另外，空氣的大絕對(duì)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(cè)定了空氣的T及Tw后，即可求的空氣的相對(duì)濕度φ。一般的干濕球溫度計(jì)上都將=f(T,Tw)列成表，可根據(jù)T及Tw直接讀出。