CN1973200B - 特别是湿度的物理量的检测装置和相关检测方法 - Google Patents

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Abstract

一对相同的湿度传感器(S1)和(S2)位于相同的环境中，从而它们同样地反应于湿度效应；感测电路包括运算放大器(10)，它的输入(15)从第一传感器(S1)接收根据对数规律随湿度改变的信号，而插入放大器反馈中的第二传感器(S2)以与第一传感器(S1)相同的方式反应于湿度改变并一致地调整增益。对输出信号(Vo)进行补偿，其具有与湿度基本呈线性的行进性。

Description

特别是湿度的物理量的检测装置和相关检测方法
技术领域
本发明涉及一种物理量检测装置，特别是一种湿度检测装置，并涉及相关检测方法，更具体地说，其涉及一种适合检测并处理在开放环境中或不可到达的地方检测的、由物理量传感器(特别是湿度传感器)提供的数据的感测电路。
背景技术
物理量检测装置(特别是湿度检测装置)在当前领域中是公知的，其基于所使用的不同的检测技术和传感器的不同构造；具体说来，在本领域中用来实现湿度传感器的构造中，最常用的一种包括：使用化学上惰性的支撑物，其上通常堆积有双排的导体，它们彼此交错并绝缘，覆盖有一层对于湿度敏感的材料，其具有诸如电阻或介电常数的电特性，所述电特性取决于传感器所陷入的环境中的湿度。
本领域公知的湿度传感器使用具有随湿度改变的电阻的电导体材料，如第6229318号美国专利所述的那样，或者其使用介电常数随湿度改变的介电材料作为对于湿度敏感的材料，如第3582728号美国专利所述。
在第4642601和第4793175号美国专利中，在电阻类型的材料中，提到的有导电性亲水聚合物、烧结的陶瓷粉、树脂或适当加工的基于金属盐的化合物。
然而，申请人注意到上述档案中描述的电阻传感器具有对数类型的响应，难以表示并且在低于20％相对湿度(RH)时非常不精确，这需要复杂的电设备来进行后续处理。另一方面，电阻类型的传感器提供非常好的互换性并且要求很低的制造成本。
在第3582728号和第4442422号美国专利中描述：电容类型的材料包括陶瓷的化合物或电介质聚合物，诸如作为示例的乙酸丁酸纤维素(CAB)或聚甲基丙烯酸甲酯。
申请人注意到前面的档案中描述的电容类型的传感器与电阻传感器相比需要非常昂贵的处理，但是另一方面，它们呈现出相对于湿度的基本线性的响应，需要简单的电子器件，并且工作在宽的湿度范围内。
可向前面的档案中描述的基于电阻类型材料的传感器提供直流电压，或者单极脉冲，而必须由交流电压向以上提到的使用电容类型的材料的传感器提供关于湿度敏感材料的特点以及关于传感器所需的响应的类型而选择的波形。
第5040090号美国专利提到：湿度传感器使用由离子导电树脂制成的电解聚合物作为湿度敏感材料，其在存在水的情况下呈现电离现象，例如，其可以为苯乙烯硫酸盐和聚氯乙稀的交联共聚物、离子单体或非离子单体的共聚物、以二溴丁烷制成网状的4聚乙烯基吡啶；第5546802号美国专利还提到具有烯属的不饱和聚合的交联导电聚合物。
在第6,229,318号美国专利中，描述了电阻类型的湿度测量装置，其包括湿度传感器和温度传感器，所述温度传感器具有与湿度传感器相同的温度特性，但是由防湿层保护；在所述两个传感器中，将电极堆积在由碳质多孔材料组成的支撑物上，所述碳质多孔材料通过烧结和炭化木和纸的残存物的混合物而获得，其中添加热固树脂。
在感测电路中串联所述两个传感器，并向其提供电流Is；在所述两个传感器的每一个的末端的电压下降被送到相减差分放大器，以这种方式对电压适当反馈，从而对于等于零的RH产生等于0伏特的输出和对于等于100％的RH产生最大输出。
申请人注意到：由于放大器仅引入对湿度传感器响应非线性的有限补偿，所以所述电路不能完全解决所述问题。
在第5,406,137号美国专利中描述另一相对湿度检测装置；感测电路使用电容传感器，其电容随湿度改变；“单稳态”电路产生脉冲，由传感器电容来确定脉冲的持续时间；这一电路同步于由多谐振荡器产生的每个脉冲的下降沿；通过R-C网对由“单稳态”电路产生的脉冲进行积分，以产生与脉冲的平均持续时间成比例的电压；将这一电压送到校正电路，其将反馈输出到多谐振荡器溃电电路以调整由多谐振荡器产生的脉冲的持续时间和间隔；此外，可利用分压计手动改变多谐振荡器和“单稳态”电路的电源电压，以便校正传感器对湿度改变的响应的非线性，并且保持校准在最佳值。
申请人注意到：由于需要不断的手动调节以及时地维持所需的测量精度，所以所述电路在结构上年非常复杂并且具有不太可靠的使用。
发明内容
在本发明内，申请人已意识到创建湿度检测装置的问题，所述装置能够提供湿度值和湿度传感器的非线性响应之间的基本线性的关系，并且在测量的整个范围上具有恒定的精度。
在本发明内，申请人已意识到创建湿度检测装置的问题，所述装置能够提供与传感器所处的环境中的温度改变无关的湿度测量。
申请人已意识到：通过使用暴露于相同物理量的两个传感器，并使用所述传感器之一的信号来调整另一传感器的信号的放大器的增益，可使得物理量检测装置的信号具有线性行进性(progression)并独立于温度。
在第一方面，本发明涉及一种物理量检测装置，包括：传感器，其对于所述物理量敏感，并暴露于所述物理量；以及放大器，通过第一输入连接到所述传感器输出，并具有第二参考输入；所述物理量检测装置包括第二传感器，所述第二传感器对于所述物理量敏感，并暴露于所述物理量，第二传感器连接到放大器输出，并还连接到所述参考输入。
优选地，所述放大器是运算放大器，其中，所述第一传感器连接在非反相输入和参考电压源之间，并且，其中，所述第二传感器插入所述放大器的反馈线路中，所述反馈线路连接在所述放大器的所述输出和反相输入之间。
优选地，表示作为要检测的物理量的函数的所述第一传感器和所述第二传感器的电阻改变的曲线具有相同的行进性，具体说来，它们的第一导数和第二导数具有相同的符号。
在优选实施例中，所述特定物理量是存在于所述传感器被安置的环境中的相对湿度。
在优选实施例中，所述检测装置还包括与所述第一传感器并联的电阻，以便当所述第一传感器在较低的湿度值处具有非常高的电阻时，限制施加到所述第一输入的电阻。此外，所述检测装置方便地包括与所述第二传感器串联的第二电阻以及与所述第二传感器(S2)和所述第二电阻两者并联的第三电阻，以便当所述第二传感器分别陷入具有非常高或非常低的湿度的环境中时，分别限制所述放大器的最小和最大增益。
优选地，所述第一传感器连接在驱动信号产生器和所述参考电压产生器之间。所述驱动信号优选地包括依赖于所述参考电压的直流电压，并且它们激活所述第一传感器，以便产生随湿度改变而变化的所述响应信号。
优选地，所述驱动信号包括具有预定持续时间的至少两个单极矩形波；或者所述驱动信号包括至少两个相反极性的矩形波，并具有与所述参考电压一致的零平均值。
在优选实施例中，所述传感器的每一个包括彼此分离的双排电极，其堆积于绝缘支撑物上，并分别连接到所述电端子对，用一层对所述特定物理量之一(特别是湿度)敏感的材料来覆盖所述电导体，并且将渗透层放置在所述敏感层之上。
在第二方面，本发明涉及一种用于检测物理量的方法，其提供以下步骤：
a)用预定的驱动信号驱动物理量的第一传感器，以便获得作为物理量函数的第一输出信号；
b)放大第一输出信号，并获得响应于所述第一输出信号的放大的信号Vo；
c)用包括放大的信号的驱动信号驱动被安置在与第一传感器相同的环境中的第二传感器，并获得第二输出信号；
d)作为所述第二输出信号值的反函数连续地调节所述第一信号的放大增益。
优选地，以具有非反相输入的可变增益放大器来执行所述放大步骤，并且步骤b)包括：将所述第一输出信号(V+)施加到所述非反相输入，并且步骤d)包括：将所述第二输出信号(V-)施加到所述反相输入。
在本发明的优选实施例中，所述用于检测物理量的方法还包括：将所述输出信号转换为数字形式，并将其送到电子处理器，以基于预定的数据执行作为所述传感器的温度改变函数的线性校正。
通过以下参照附图对作为非限制示例的优选实施例的描述，本发明的这些和其它特点将变得清楚。
附图说明
图1示出根据本发明的湿度检测装置的功能框图；
图2示出以图1的电路使用的湿度传感器；
图3示出作为图2传感器的湿度函数的电阻的典型对数变化规律；
图4示出湿度表示信号在放大器输出10处的行进性；
图5示出被施加到A/D转换器并在由uP微处理器处理之后被线性化的湿度表示信号的行进性；
图6示出湿度表示信号在放大器10的非反相输入处的行进性；
图7示出图1的感测电路的不同实施例。
具体实施方式
以下的描述涉及物理量检测装置(特别是湿度检测装置)的优选实施例，其由传感器和感测电路形成。
尽管在下面的示例中描述的装置有关于湿度传感器，但是感测电路适合检测由适当的传感器转换成电信号的任何类型的物理量；具体说来，除了湿度之外，本发明的电路对象适合仅使用对于要检测的特定物理量敏感的合适的传感器，检测诸如温度、压力、化合物的特定特性、气体存在等的其它物理量。
参照图1，运算放大器10具有输出12和两个输入，分别是反相输入14和非反相输入15，将运算放大器10连接到两个传感器S1和S2，将它们一同安置在其中将检测湿度的同一环境中。
优选地，表示作为湿度函数的两个传感器S1和S2的电阻改变的曲线具有相同的行进性；具体说来，它们的第一和第二导数具有相同的符号。
更优选地，所述两个传感器S1和S2是等同的，即，两者具有相同的电特性，并且还可能具有相同的机械特性。
在图2中，示出两个传感器S1和S2之一，稍后将详细描述其结构。
用端子24将传感器S1连接到非反相输入15，用另一端子25将传感器S1连接到参考电压Vref；将传感器S2用作放大器10的反馈元件，以便如稍后将解释的那样，调整放大器自身的增益；由此将传感器S2插入放大器10的反馈路径，更确切地，用端子24’将传感器S2连接到放大器10的反相输入14，并用端子25’将其连接到放大器10的输出12。
电阻类型的传感器通常显示出作为湿度函数的电阻改变，所述湿度函数依照强的非线性规律并具有宽范围的值，所述值覆盖多个十进位，例如，5到8个十进位。事实上，电阻改变在较低的湿度值处非常大，而在湿度值接近100％时，电阻改变以渐近的方式接近0Ohm。这种非线性变化规律基本上近似对数类型的曲线(图3)：在较低的湿度值处，传感器电阻具有几个MOhm的值，例如，5到20MOhm(部分A)；在具有15％到40％的湿度的较大曲率的区域(部分B)，传感器电阻很快下降到几十个kOhm的值，对于包括在大约40％到100％之间的湿度值，传感器电阻以渐近的方式按照几个kOhm或更少的阶数到达非常低的电阻值(部分C)。
将传感器S1与连接在传感器S1的端子24和25之间的电阻R8并联，将电阻R8的值选择为基本等于在中等湿度(例如，RH＝40％到50％)处测量的传感器S1的电阻值。
将第二传感器S2与例如几个kOhm值的电阻R2串联。将具有远高于R2的值的、例如几个MOhm的电阻R4与S2和R2的组并联。
通过适当地选择电阻R2、R4和R8的值，可至少部分地补偿一传感器的电阻值与另一传感器相比的任何差值。
如图1所示，将施加到放大器10的非反相端子15的传感器S1的电压响应V+称为参考电压Vref，其中，例如，将2.5伏的值分配给参考电压Vref；电压Vref适合向运算放大器10提供传感器S1的响应信号V+和驱动电压Vp所参考的、位于电源和地中间的工作电压电平；由辅助电路36提供参考电压，所述辅助电路36连接到传感器S1的端子25，并通过电阻R6连接到放大器10的反相输入14。
可通过本领域技术人员已知的处理来处理在放大器10的输出处的模拟信号Vo。
将传感器S2插入放大器10的反馈支路，它的电阻改变与传感器S1的电阻改变成比例，用全等于由传感器S1产生的信号的行进性的行进性来修改放大器10的增益，但是以反相方式产生电压Vo(图4)作为在放大器10的输出处的合成信号，随湿度值改变，其具有基本线性的行进性。
插入与传感器S1并联的电阻R8，以便当传感器S1在较低的湿度值处显示出非常高的电压时，限制施加到非反相输入15的电压；而在较高的湿度值处，当传感器S1显示出低的电阻值，即，低于电阻R8时，后者以可以忽略的方式来影响S1。
电阻R2和R4以相似的方式工作，电阻R4具有非常高的电阻值，如已经提到的，其近似地与传感器S2在较低湿度处的电阻值有相同阶数的幅度；因此，插入电阻R2和R4，以便当传感器S2分别陷入具有非常高或非常低的湿度的环境中时，分别限制放大器10的最小和最大增益。
如果想要增加响应的线性程度，则方便地将放大器10的输出12连接到本领域已知类型的模拟到数字转换器30，其接着连接到微处理器uP；转换器30将由放大器10提供的且表示由传感器S1测量的相对湿度值(RH)的模拟信号Vo转换为适合由微处理器uP处理的数字信号。
微处理器uP通过预定的算法并基于存储在电子表52中的校正参数来处理从转换器30接收的湿度值，以对模拟信号Vo执行更加精确的线性化。
在初始校准步骤中，由微处理器uP预先计算表52的内容，或者基于先前检测的数据向其提供表52的内容。
如果想要增加响应的线性程度，消除或减少热漂移效应，必须考虑由温度补偿电路33提供的数据；已知类型的电路33检测并放大由可随传感器S1的温度变化的电阻Rt产生的信号。
由微处理器uP对信号Vo的处理实际上包括两种形式的补偿；使用通过初步校准获得的表参数进行第一种补偿以校正任何偏离线性度，以及第二种温度补偿使用热补偿电路33的响应。
优选地，同时进行所述两种补偿。
在处理的结束，由图5中的示图VLIN来表示通过微处理器uP变换的、可根据线性规律变化的的表示湿度值的信号。
由电压信号Vp来驱动传感器S1，所述电压信号Vp由电路34产生，以后称为驱动信号，电路34从微处理器uP接收适合以最接近方式驱动传感器S1的激活信号，以便作为响应，获得作为使用的敏感材料的电物理特性函数的湿度的测量值。
在图6中，表示出在传感器S1输出处的电压信号V+的行进性；通过这一信号，很显然，在不使用本发明装置的情况下，在将电压仅施加到一个传感器的情况下，不可能从所述曲线上精确地读取电压V+随湿度改变的改变。
传感器的描述
以相同的敏感材料和相同的构造规格、电(以及可能地机械)特性来方便地实现彼此类似的两个传感器S1和S2，从而它们具有尽可能类似的作为湿度函数的电阻行进性；具体说来，合适的是表示作为湿度函数的两个传感器S1和S2的电阻改变的曲线具有相同符号的第一和第二阶导数(至少在所预见的测量范围内)。
通过这样的方式，可得出：在随湿度(或其它物理量)改变的电阻改变方面，对于两个传感器发生类似的工作状态。例如，这表示，如果对于一个传感器，在第一湿度范围内，电阻在几个Ohm内改变，而在相似宽度的第二湿度范围内，电阻改变几十Ohm，则对于另一传感器，有必要通过从第一范围到第二范围增加电阻，也有必要以相同的方式来改变电阻增加。
在给定的湿度值下，两个传感器的电阻之间的差值越小，就可获得表示湿度值的信号VLIN的更好的线性。
传感器S1和S2包括例如氧化铝的陶瓷多孔支撑物16(图2)，其上置有18和19两排导电电极20，以任何一种已知的借助于掩模的电堆积处理来堆积所述支撑物；以叉指式的形式来排列18和19两排的电极，即，彼此之间交替地穿插并彼此绝缘。
每个排列18和19的导体20分别通往两个连接端子27和28，用于将两个传感器S1和S2连接到运算放大器10(图1)。
将第一层对于湿度敏感的材料22置于18和19两排电极20之上，其接着由第二层绝缘的、保护的并可渗水的材料23覆盖。
对于湿度敏感的第一层22包括本领域公知的化合物之一，例如，在导电性亲水聚合物、烧结的陶瓷粉、树脂或适当加工的基于金属盐的化合物中选择的化合物。
根据依照本发明的湿度检测装置的优选实施例，两个传感器S1和S2的每一个的对于湿度敏感的第一层22可优选地包括电阻类型材料，其相对于其它类型的材料具有较优的再现性和可靠性的特性，并具有较低的制造成本。例如，传感器可具有12mm×5mm×0.5mm的大小，对于层22，可使用以聚苯乙烯硫酸钠(NaPSS)为例的聚合电解质。
在中国专利CN2543063Y中描述了这种传感器。
第二保护层23优选地包括可渗水的材料，例如，赛珞璐层。
感测电路的可替换形式的描述
参照图7，通过非限制示例来描述根据本发明的湿度感测电路的不同实施例，它适合与两个传感器关联，所述传感器使用湿度敏感材料，其包括一种在第4,642,601号美国专利中描述的类型的离子导电聚合电解质。
因此，在图7中，在虚线的矩形31中包含关于放大器10的部分以及相关的无源部件，为了简明起见，将其称为检测装置，其没有变化，因此不在这里重复描述。
通过使用离子导电材料作为湿度敏感材料，湿度检测基于这种材料的特征属性，即，基于以下现象，根据所述现象，离子离析程度根据湿度级别增加还是降低而改变；材料中的离子浓度会将材料本身的电特性以及特别地从负离子分离正离子的能力依赖于电势差的施加；换言之，随着湿度级别改变，离子离析程度相应地改变，这会产生敏感材料的电阻抗的有关改变。
在具体情况中，从连接端子27和28看来，传感器S1和S2具有下述电阻抗，其由电阻Rs并联电容Cs而创建，其中，Cs的值通常非常小，因此，由于电阻Rs效应胜过电容Cs，所以随着湿度改变的阻抗改变呈现出与电阻类型的传感器的行进性类似的行进性，即，依照基本上为对数的规律(图3)。
因为如上所述，通过离子的流动和与其连接的电极之间的电容来确定构成传感器S1和S2的敏感层的离子导电聚合物材料的电响应，所以为了测量作为环境湿度函数的聚合电解质阻抗，用由交流电压Vp组成的驱动信号来驱动传感器S1；这种交流电压优选地包括两个连续的方波。
由电路34’产生驱动信号(图7)，所述电路34’包括一对相反极性的并在电源V和地35之间串联的晶体管Tr1和Tr2；由微处理器uP交替地驱动晶体管Tr1和Tr2的基极，以本领域技术人员公知的方式将微处理器uP编程为按照适当的时钟控制将激活脉冲送到晶体管Tr1和Tr2中的这个或那个。
通过电阻R3将在放大器10的输出12处表示湿度值的模拟信号Vo送到第二运算放大器40的反相输入39，以使信号Vo的电平适合转换器30的特性，所述转换器30用于随后将信号Vo转换为数字形式。由此，在放大器40的输出41处，存在与信号Vo相应但是反转的信号V2，如图5所示。
图7的感测电路还包括与图1的电路33类似的电路33’，用于补偿传感器S1和S2的温度，其中，运算放大器50放大由用于检测传感器S1和S2附近的温度改变的热敏电阻Rt产生的信号，并将所述放大的信号送到微处理器uP，所述微处理器uP通过算法来计算预先存储在表52中的校正系数，所述表52存储在同一微处理器的内部存储器中。
在图4和图5中表示分别出现在与图7的电路相关的放大器10的输出12的信号Vo和微处理器uP的输出OUT的信号VLIN。
应理解到，在不脱离本发明的范围的情况下，根据本发明，可对湿度检测装置进行部件的修改和/或替换。
例如，可由分别用诸如结式晶体管或场效应晶体管的分立元件以及它们的相对电阻和电容极化和补偿元件实现的放大器电路来取代运算放大器10。
同样，可用与对图2的传感器的描述中指出的材料不同的材料来实现传感器S1和S2；例如，可用半导体硅片来实现支撑物16，用一层氧化硅来进行钝化并用叠在氧化硅层之上的一层碳化硅和氮化物来保护所述半导体硅片。
通过任何公知的借助于掩模的薄膜沉淀方法来堆积电极20。优选地，通过发散或喷溅来获得电极20。
可用已知的制造技术来制造传感器S1和S2以及检测电路31，并将其包含在金属封装中，其配备有用于传递所处环境的湿度的适当开口。图7所示的、较大的其它电路元件通常置于相对于封装较远的位置，并通过电缆连接到所述封装。

Claims (19)

1.一种物理量检测装置，包括：第一非线性电阻传感器(S1)，其对于所述物理量敏感并暴露于所述物理量，以及放大器(10)，具有反相输入(14)和非反相输入(15)，所述放大器(10)连接到所述第一非线性电阻传感器(S1)的输出，其特征在于：所述物理量检测装置包括第二非线性电阻传感器(S2)，其对于所述物理量敏感并暴露于所述物理量，其连接到放大器输出(12)以及还连接到所述反相输入(14)；所述第二非线性电阻传感器(S2)被安置成通过与第一非线性电阻传感器(S1)的行进性相同的行进性来改变其电阻，以便在所述放大器(10)的输出中产生相对于所述物理量具有基本线性的行进性的电压(Vo)。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述放大器(10)是运算放大器，其中，所述第一非线性电阻传感器(S1)连接在所述非反相输入(15)和参考电压(Vref)的源(36)之间，并且，其中的所述第二非线性电阻传感器(S2)被安置在所述放大器(10)的反馈线路中，所述反馈线路连接在所述放大器(10)的所述输出(12)和所述反相输入(14)之间。
3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：用相同的敏感材料来实现所述第一非线性电阻传感器(S1)和第二非线性电阻传感器(S2)。
4.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：表示作为要检测的物理量的函数的所述第一非线性电阻传感器(S1)和所述第二非线性电阻传感器(S2)的电阻改变的曲线具有相同符号的第一阶导数和第二阶导数。
5.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：所述特定物理量是存在于所述电阻传感器(S1，S2)被安置的环境中的相对湿度。
6.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于：所述物理量检测装置还包括与所述第一非线性电阻传感器(S1)并联的电阻(R8)，以便当所述第一非线性电阻传感器(S1)在低的湿度值处具有非常高的电阻时，限制施加到所述第一输入(15)的电阻。
7.如权利要求2或6所述的检测装置，其特征在于：所述物理量检测装置包括与所述第二非线性电阻传感器(S2)串联的第二电阻(R2)以及与所述第二非线性电阻传感器(S2)和所述第二电阻(R2)两者并联的第三电阻(R4)，以便当所述第二非线性电阻传感器(S2)分别陷入具有非常高或非常低的湿度的环境中时，分别限制所述放大器(10)的最小和最大增益。
8.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于：所述第一非线性电阻传感器(S1)连接在驱动信号(Vp)的产生器(34，34’)和所述参考电压产生器(36)之间，所述驱动信号激活所述第一非线性电阻传感器(S1)以产生随湿度改变而变化的所述响应信号(V+)。
9.如权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述驱动信号包括直流电压，其关系到所述参考电压(Vref)。
10.如权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述驱动信号包括具有预定持续时间的至少两个单极方波。
11.如权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述驱动信号包括至少两个相反极性的方波，并具有与所述参考电压(Vref)一致的零平均值。
12.如权利要求10或11的检测装置，其特征在于：所述至少两个方波具有相同的幅度(Vp)。
13.如权利要求9所述的检测装置，其特征在于：所述驱动信号关系到所述参考电压(Vref)。
14.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：所述电阻传感器(S1，S2)的每一个包括彼此分离的双排(18，19)电导体(20)，其堆积于绝缘支撑物(16)上，并分别连接到电端子对(27，28)，用一层对所述特定物理量之一敏感的材料(22)来覆盖所述电导体(20)，并且将渗透层(23)放置在所述敏感层(22)之上。
15.如权利要求14所述的检测装置，其特征在于：所述特定物理量是存在于所述电阻传感器(S1，S2)被安置的环境中的相对湿度。
16.一种用于检测物理量的方法，其提供以下步骤：
a)用预定的电压驱动信号(Vp)驱动物理量的第一非线性电阻传感器(S1)，以便获得作为物理量函数的第一电压输出信号(V+)；
b)通过具有反相输入(14)和非反相输入(15)的放大器(10)来放大第一输出信号，并获得响应于所述第一电压输出信号(V+)的放大的电压信号(Vo)；
c)用包括放大的电压信号(Vo)的电压驱动信号来驱动被安置在与第一非线性电阻传感器(S1)相同的环境中的第二非线性电阻传感器(S2)，并获得第二电压输出信号(V-)，所述第二非线性电阻传感器(S2)通过与第一非线性电阻传感器(S1)的行进性相同的行进性来改变其电阻；
d)通过将所述第二电压输出信号(V-)施加到所述反相输入(14)来连续地调节所述第一电压输出信号(V+)的放大增益，以便在输出中产生相对于所述物理量具有基本线性的行进性的电压(Vo)。
17.如权利要求16所述的用于检测物理量的方法，其特征在于：表示作为要检测的物理量的函数的所述第一非线性电阻传感器(S1)和所述第二非线性电阻传感器(S2)的电阻改变的曲线具有相同符号的第一阶导数和第二阶导数。
18.如权利要求16或17所述的用于检测物理量的方法，其特征在于：在具有非反相输入(15)和反相输入(14)的可变增益放大器中执行所述放大步骤，并且步骤d)包括：将所述第一电压输出信号(V+)施加到所述非反相输入。
19.如权利要求16或17所述的用于检测物理量的方法，还包括：
e)将所述电压输出信号(Vo)转换为数字形式，并将其送到电子处理器(uP)，以基于预定的数据作为所述非线性电阻传感器(S1和S2)的温度改变的函数来执行线性校正。
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