SJ 20760 1999 高分子湿度传感器总规范

中华人民共和国电子行业军用标准

高分子湿度传感器总规范

General specification of humidity sensors for polymer

1范围

1.1主题内容

    本规范规定了高分子湿度传感器的通用要求、质量保证规定、试验方法和包装、贮存、运输要求。

1.2适用范围

    本规范适用于电阻式和电容式高分子湿度传感器（以下简称传感器）的研制、生产和采购，其它类型湿度传感器亦可参照使用。

2引用文件

    GB 191--90包装储运图示标志

    GB 7665--87传感器通用术语

    GJB 145A--93封存包装通则

    GJB 150.3--86军用设备环境试验方法高温试验

    GJB 150.4--86军用设备环境试验方法低温试验

    GJB 179A--96计数抽样检查程序及表

    GJB 360A--96  电子及电气元件试验方法

    GJB 2712--96测量设备的质量保证要求计量确认体系

3要求

3.1详细规范

    传感器的具体要求应符合本规范和相应详细规范的规定。如果本规范的要求与详细规范的要求相抵触时，应以详细规范为准。

3.2合格鉴定

    按本规范提交的传感器应是经鉴定合格或定型批准的产品。

3.3设计和结构

    传感器的设计、结构和物理尺寸应符合详细规范的要求。

3.4外形及安装尺寸

    传感器的外形及安装尺寸应符合详细规范的要求。

3.5测量范围

    传感器的测量范围应符合详细规范的要求。

3.6初始值

    按4.6.2试验后，传感器的初始值应符合详细规范的要求。

3.7湿度偏差

    按4.6.3试验后，传感器的湿度偏差应符合详细规范的要求。

3.8满量程输出

    按4.6.4试验后，传感器的满量程输出应符合详细规范的要求。

3.9温度系数

    按4.6.5试验后，传感器的温度系数应符合详细规范的要求。

3.10精度

    按4.6.6试验后，传感器的精度应符合详细规范的要求。

3.11响应时间

    按4.6.7试验后，传感器的响应时间应符合详细规范的要求。

3.12绝缘电阻

    按4.6.8试验后，施加直流电压l00V±l0%时，传感器的绝缘电阻应不小于50 MΩ。

3.13冲击（规定脉冲）

    按4.6.9试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.14低频振动

    按4.6.10试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.15高温

3.15.1高温贮存

    按4.6.11.1试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.15.2高温工作

    按4.6.11.2试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求：传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.16低温

3.16.1低温贮存

    按4.6.12.1试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.16.2低温工作

    按4.6.12.2试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.17低气压（适用时）

    按4.6.13试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.18稳态湿热

    按4.6.14试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器的绝缘电阻应不小于10MΩ。传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.19盐雾（适用时）

    按4.6.15试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.20年稳定性

    按4.6.16试验后，传感器的外观应符合3.22.3要求：传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.21工作寿命

    按4.6.17试验后，连续工作3 000 h后，传感器的外观应符合3.22.3要求；传感器湿度偏差应符合3.7的要求。

3.22外观与机械检查

3.22.1重量

    传感器的重量应符合详细规范的规定。

3.22.2标志

    传感器的铭牌上应标明下列内容：

    a．型号规格；

    b．产品名称；

    c．测量范围；

    d．承制方的名称和／或商标；

    e．出厂编号：

    传感器外壳上应按上述内容顺序标出。如果传感器的体积小，可只标a项内容，其它内容可标注在卡片上。

3.22.3外观

    传感器的外观应无可见损伤；标志应清晰完整、准确无误。

 4质量保证规定

4.1检验责任

    除非合同或订单上另有规定，承制方应负责完成本规范和详细规范规定的所有检验。除合同或订单上另有规定外，承制方可以使用适合完成本规范规定检验要求的设备（鉴定机构不许可的除外）。必要时，使用方或鉴定机构有权监督或亲自实施对本规范或详细规范规定的任一检验项目进行检查，以确保供货和服务符合规定要求。

4.1.1合格责任

    所有产品必须符合本规范第3章和第5章的全部要求。本规范中规定的检验应成为承制方整个检验体系或质量保证大纲的一个组成部分。若合同中包括本规范未规定的检验要求，承制方还应保证所提交验收的产品符合合同要求。质量一致性检验抽样不允许提交明知有缺陷的产品，也不能要求订购方接收有缺陷的产品。

4.1.2试验设备和检验装置

    承制方应建立和维持具有足够准确度、质量和数量的试验设备、测量设备和检验装置，以便进行所要求的检验。同时，为控制测量和试验设备的准确度，承制方应按GJB 2712建立和维持其计量校准系统。

4.2检验分类

    本规范规定的检验分为：

    a．  鉴定检验（见4.4）；

    b．  质量一致性检验（见4.5）。

4.3检验条件

    除非详细规范另有规定外，所有检验应在GJB 360A中4.1.1所规定的试验的标准大气条件下进行。

4.4鉴定检验

    鉴定检验应在鉴定机构认可的试验室或设施上进行。

4.4.1  样品

提交鉴定检验的样品应从生产线上抽取，这些样品应是在生产中通常使用的设备和工艺所生产的。样品数量应不少于6只。

4.4.2鉴定检验应按表1规定项目和顺序进行。样品数按表2的规定。

4.4.3失效

    如有任一样品不能达到规定的要求时，则鉴定检验失效，不能给予鉴定批准。4.4.4鉴定合格资格的保持为了保持鉴定合格资格，承制方应每隔12个月向鉴定机构提交一份报告。鉴定机构应规定起始报告日期。报告中应包括如下内容：

    a．  已进行的A组和B组逐批检验的试验结果摘要，至少应表明合格批数，不合格批数和不合格品所在的组。所有返修批的试验结果应加以标志并说明原因；

    b．  已进行的c组周期检验的试验结果摘要，应包括失效数量和失效模式。该摘要应包括在12个月内所进行和完成的全部周期检验的试验结果。如果试验结果摘要表明产品不符合规范要求，而且未采取鉴定机构认可的纠正措施，则将导致该不合格产品从鉴定合格产品目录中被撤消。

    在每12个月周期结束后的30天内未能提交报告摘要，则可能丧失产品的鉴定合格资格。除定期提交检验数据外，在12个月周期内的任何时间，一旦检验数据表明满足本规范要求的鉴定合格产品失效时，承制方应立即报告鉴定机构。

    如果在报告周期内未生产时，应提交一份报告以证明该承制方仍具有生产这种产品所必需的能力和设备。如果相继两个报告周期内仍未生产，根据鉴定机构的决定，可以要求承制方提供产品按鉴定检验要求进行检验，并说明未生产的原因。

4.5质量一致性检验

4.5.1逐批检验

    传感器的逐批检验应由A组和B组检验组成。

4.5.1.1检验批

    检验批应由在基本相同条件下生产的并在一个月周期内提交检验的相同型号的所有产品组成。

4.5.1.2 A组检验

    A组检验按表2规定的项目和顺序进行。

表2 A组检验

4.5.1.2.1抽样方案

    A组检验采用100%检查。若某一产品有任意一项朱达到要求，则判该产品不合格，并予以剔除，剔除率不大于20%。

4.5.1.2.2拒收批

    如果一个检验批被拒收，承制方可以返修该批产品以纠正其缺陷或剔除有缺陷的产品，并重新提交进行复检。重新提交批戍采用加严检查进行检验。这种批鹿与新的批区分开来，并清楚地标明为重新提交批。

4.5.1.3 B组检验

       B组检验按表3规定的项目和顺序进行。

表3 B组检验

4.5.1.3.1抽样方案

    B组检验的样品应从已通过A组检验并合格的产品中随机抽取，并按GJB 179A中的一般检验水平II的一次正常检验抽样方案进行，AQL为2.5。

4.5.1.3.2拒收批

    如果一个检验批被拒收，承制方可以返修该批产品以纠正其缺陷或剔除有缺陷的产品，并重新提交进行复检。重新提交批应采用加严检验抽样方案。这种批应与新的批区分开来，并清楚地标明为重新提交批。

4.5.1.3.3样品的处理

    如果检验批被接收，则已经通过全部B组检验并仍在规定要求范围之内的样品可以按合同或订单交货。

4.5,2周期检验

    周期检验应由c组检验组成。在周期检验完成之前，A组和B组检验合格的产品可以交货：如果周期检验结果表明不合格，则应按4.5.2.1.4处理。

4.5.2.1 C组检验

    C组检验按表4规定的项目和顺序进行。

表4 C组检验

4.5.2.1.1抽样方案

    C组检验应在已经通过A组和B组检验合格的各检验批中随机抽取的样品进行检验，其样品数一般不少于6只。其中3只只做表4序号9的工作寿命试验，其余3只进行表4的其它试验。对于连续批生产，每年应进行一次。

4.5.2.1.2失效

   如果某一样品有一项或一项以上不合格，则判C组检验失效。

4.5.2.1.3样品的处理

    已经受过C组检验的样品不得按合同或订单交货。

4.5.2.1.4不合格

    如果样品未通过C组检验，承制方应向鉴定机构和有关主管部门报告失效情况，并根据不合格的原因，对材料或工艺或对两者采取纠正措施，而且认为适当时，对用基本相同的材料和工艺在基本相同的条件下制造的，以及认为经受相同失效的，可以修复的全部产品采取纠正措施。在采取鉴定机构认可的纠正措施之前应暂停产品的验收和交货。在采取纠正措施之后，应对追加的样品重新进行C组检验（由鉴定机构决定进行全部项目的检验或进行原来样品失效项目的检验）。同时，可以重新开始A组和B组检验，但在C组复检表明纠正措施是成功的之前，不得进行最后的验收和交货。若复验后仍然失效，则应将有关失效的资料提供给鉴定机构和有关主管部门。

4.5.3封存和包装

    传感器的封存和包装检验应符合本规范5.1和详细规范的规定。

4.6检验方法

4.6.1  外观与机械检查

4.6.1.1  外形和安装尺寸

    用游标卡尺或量规检查传感器的外形及安装尺寸，其结果应符合3.4要求。

4.6.1.2质量

    用天平称量传感器的质量，其结果应符合3.22.1要求。

4.6.1.3标志

    用目视法检查传感器的标志，其结果应符合3.22.2要求。

4.6.1.4外观

    用目视法检查传感器的外观，其结果应符合3.22.3要求。

4.6.2初始值

    在规定的环境温度和湿度下，平衡时间不少于40 min，测量传感顺的输出值（电容值或电阻值），其结果应符合3.6要求。

4.6.3湿度偏差

正常大气条件下，将湿度发生器设定在20℃，在相对湿度的量程范围内，均匀地设定5点Ui1由高湿到低湿循环。在湿度点平衡不少于15 rain，然后分别测出传感器各湿度点对应的输出值。按详细规范规定的工作曲线找出其对应的湿度值弘。并按公式(1)求出传感器各湿度点的湿度偏差△U:

△Ui=[ Uia-Uil]……………………（1）

式中：△Ui---传感器各湿度点偏差，％RH

      Uia---传感器各湿度点的湿度偏差，％RH

      Uil---湿度发生器的标准湿度值，％RH

      i---测量次数1、2、3

取以上各湿度点中湿度偏差的最大值为传感器的湿度偏差。

    其结果应符合3.7要求。

4.6.4．满量程输出

满量程输出为规定工作曲线（见详细规范）上的测量范围上限对应的输出值与测量范围下限对应的输出值之差的绝对值，满量程输出按公式(2)计算：

UFS=［UUP-Ulow］………………（2）

式中:

UFS---满量程输出

UUP---工作曲线确定的测量范围上限输出值

Ulow---工作曲线确定的测量范围下限输出值

    其结果应符合3.8要求。

4.6.5温度系数

在规定的相对湿度条件下，分别测出上限、下限温度时传感器的输出值，并按公式

………………（3）

其结果应符合3.9要求。

4.6.6精度

将湿度偏差△U和温度系数δT  代入公式（4），并按公式（4）计算传感器的精度δH即：

δH=±

………………（4）

式中：

其结果应符合3.10要求。

δH---传感器的精度，％RH

△U---传感器的湿度偏差，％RH

δT---传感器的温度偏差，％RH

△T---传感器的上限工作温度与下限工作温度之差，℃

    在20±2℃试验条件下，测试吸湿或脱湿响应时间用两个试验容器，容器A保持起始湿度UA，容器B保持最终湿度UB，容器A和容器B之间不能有第三湿度区存在；而两个试验容器中一个，允许用恒温恒湿空间代替。

    将传感器放入容器A中，用电缆线连接到容器外的显示仪表上-容器A预先保持较低或较高的起始湿度以，观察并记录显示仪表上传感器的输出值：开始计时后将传感器在1 s内转入到容器B中，容器B预先保持较高或较低的最终湿度%，观察显示仪表上传感器的输出值，当输出值变化为0.9(或0.63)倍

记录时间。

上述试验重复三次，将记录下的三次时间取平均值，作为吸湿或脱湿的响应时间，单位为秒。

    其结果应符合3.11要求。

4.6.8绝缘电阻

    传感器的绝缘电阻测试按GJB 360A方法302中规定的试验方法进行。在正常环境条件下，用兆欧表测试传感器引线与传感器壳体之间的绝缘电阻，试验电压为直流100 V±10%,

    其结果应符合3.12要求。

4.6.9冲击（规定脉冲）

    传感器的冲击试验应按GJB 360A方法213中规定的试验方法和如下条件进行：

    峰值加速度：500 m/s2;

    标称脉冲持续时间：11ms；

    脉冲波形：半正弦波；

    速度变化：3.44 m/s;

    冲击方向和次数：对试样的三个相互垂直轴的六个方向上各施加三次冲击（共18次）。

    其结果应符合3.13要求。

4.6.10低频振动

    传感器的低频振动试验应按GJB 360A方法201中规定的试验方法和如下条件进行：

    频率范围：10-55 Hz;

    位移幅值：0.75 mm.

    持续时间：每个方向2h，三个方向6h;

    其结果应符合3.14要求。

4.6.11高温

4,6.11.1高温贮存

    传感器的高温贮存试验应按GJB 150.3中规定的试验方法和如下条件进行：

    温度：环境温度上限值±2℃；

    试验时间：48h：

    相对湿度：≤15%；

    其结果应符合3.15.1要求。

4.6.11.2高温工作

    传感器的高温工作试验按GJB 150.3中规定的试验方法和如下条件进行：

    温度：最高工作温度±2℃；

    试验时间：lh；

    其结果应符合3.15.2要求。

  4.6.12低温

  4.6.12.1低温贮存

    传感器的低温贮存试验应按GJB 150.4中规定的试验方法和如下条件进行：

    温度：环境温度下限值±3℃；

    试验时间：24h；

    其结果应符合3.16.1宴求。

  4.6.12.2低温工作

    传感器的低温工作试验应按GJB 150.4中规定的试验方法和如下条件进行：

    温度：最低工作温度±3℃；

    试验时间：l h；

    其结果应符合3.16.2要求。

4.6.13低气压（适用时）

    传感器的低气压试验应按GJB 360A方法105中规定的试验方法和如下条件进行：

    气压：30.13kPa（高度：9144 m）；

    试验时间：5min;

    升降压速率：≤10kPa/min。

    其结果应符合3.17要求。

4.6.14稳态湿热

    传感器的稳态湿热试验应按GJB 360A方法103中规定的试验方法和如下条件进行：

    试验温度：40±2℃；

    相对湿度：90%～95%；

    试验时间：96h；

    恢复时间：l～2h；

    其结果应符合3.18要求。

  4.6.15盐雾（适用时）

    传感器的盐雾试验应按GJB 360A方法101中规定的试验方法和如下条件进行：

    盐溶液的浓度：氯化钠水溶液(5±1)%（重量百分比）；

    盐溶液的pH值：6.5-17.2.

    试验温度：35±2℃

    试验时间：48h

    其结果应符合3.19要求。

  4.6.16年稳定性

传感器置于正常大气条件下，在标准湿度发生器内200C条件下，测试初始工作曲线I0

，至少在一年后的相同条件下测试传感器的工作曲线I1，将I1和I2进行对比。用公式（5）计算个湿度点的漂移率σ1,即：

σ1=（U1-U0）/t……………………（5）

式中：Ui---根据曲线Io测出的传感器输出值，％RH

Uo---根据曲线Io测出的传感器输出值，％RH

t---测量曲线Io和曲线I1的间隔时间，a

i---测量次数1、2、3……

由上市计算结果的最大值（σ1）max为传感器的年稳定性，单位为％RH/a

其结果应符合3.20要求。

    4.6.17工作寿命

    传感器的置于正常工作状态下，连续工作3000 h，其结果应符合3.21要求。

5交货准备

5.1封存和包装   

5.1.1经检验合格的传感器，应按GJB 145A相应要求封存和包装。若详细求，应符合详细规范的规定。

5.1.2包装箱内应有合格证、使用说明书和装箱单。箱外标志应符合5.1规定，并应有符合GB 191规定的“小心轻放”、“怕湿”等图示标志。

5.2贮存

    传感器应存放在环境温度为-100C--,400C和相对湿度不大予80%的通风、无腐蚀性气体影响的库房内。

5.3运输

    装有产品的包装箱允许用任何工具运输，运输中应避免雨、雪的直接淋袭和机械撞击。

6说明事项

6.1预定用途

    符合本规范的传感器供军事武器装备中湿度的测量和控制使用。

6.2、．订货文件内容

    合同或订单中应包括下列内容：

    a．  本规范的名称、编号和发布日期；

    b．  详细规范的名称、编号和发布日期；

    c．  产品名称、型号、规格和数量；

    d．  使用场合与连接形式：

    e．  特殊的装箱与交通运输要求：

    f．  其他要求。

6.3定义

    本规范所使用的定义应符合GB 7665和以下的规定。

6.3.1  湿度偏差bumidity tolerance

    实际测量湿度值与规定的基准线或曲线的偏离值，叫湿度偏差。

附加说明：

本规范由中国电子技术标准化研究所归口。

本规范由电子工业部第四十九研究所负责起草。

本规范主要起草人：钱静波。

计划项目代号：B71015。

1722