Senzorul de umiditate se mai numește și higrometru. Este un dispozitiv care măsoară nivelul de umiditate dintr-o încăpere. Acesta din urmă este important atât pentru viața de zi cu zi, cât și pentru procesele de producție.
La domiciliu, umiditatea este importantă pentru bunăstarea locuitorilor unei case. În ceea ce privește procesele de producție, unele dispozitive sunt sensibile la nivelul de umiditate și sunt chiar adaptate la acesta.
Conținut
Terminologie
Este important să înțelegem ce sunt senzorii de umiditate a aerului, deoarece nu toți utilizatorii știu la ce sunt utilizați.
Există un senzor de umiditate absolută și un senzor de umiditate relativă. Prima se referă la cantitatea exactă de apă din aer (măsurată în g/cc). Conținutul de umiditate poate fi determinat și ca procent. Se aplică o limită de 100% pentru această indicație. Se mai numește și pragul maxim de saturație. Un alt nume pentru aceasta este saturația apei. Aici începe procesul de condensare.
Există o corelație între capacitatea de umiditate și temperatura mediului ambiant. Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât mai multă umiditate se poate acumula în același volum de aer. Acesta este motivul pentru care atât unitățile digitale, cât și cele analogice sunt adesea echipate suplimentar cu un senzor de temperatură.
Raportul dintre valoarea umidității și umiditatea absolută este umiditatea relativă a aerului. Atunci când aceste valori sunt egale între ele, apare o condiție numită "punct de rouă".
Această terminologie trebuie înțeleasă înainte de a cumpăra un dispozitiv, deoarece senzorii sunt selectați în funcție de o serie de criterii.
Tipuri de senzori și modul lor de funcționare
Senzorii de umiditate sunt de diferite tipuri. Există patru tipuri principale disponibile pe piață:
- Un detector de umiditate capacitiv. Este un condensator de aer. Dispozitivele sunt utilizate atât pentru echipamente industriale, cât și pentru aparate de uz casnic. Din punct de vedere structural, un astfel de higrometru constă dintr-un substrat pe care se află un element de polimer cu peliculă subțire. Substratul este fabricat din ceramică, sticlă sau siliciu. Avantajele acestor dispozitive constau în faptul că pot funcționa la temperaturi ridicate, iar în industrie este importantă rezistența lor la vapori chimici.
- Senzor rezistiv. Principiul său de funcționare se bazează pe modificări ale valorii rezistenței unui material higroscopic, care apar în funcție de conținutul de umiditate. Detectoarele de acest tip sunt utilizate mai ales în gospodării.
- Senzor psihometric. Aici, funcționarea sa se bazează pe faptul că căldura se pierde prin evaporare. În această construcție se utilizează două detectoare: un detector uscat și un detector umed. Diferența de temperatură este măsurată, ceea ce permite determinarea conținutului de umiditate al aerului. În trecut, astfel de contoare erau folosite mai rar, deoarece trebuia să verificați în mod constant cu ajutorul tabelelor. În prezent, acestea sunt instrumente digitale de mare precizie și sunt foarte ușor de utilizat.
- Senzori de aspirație. Acestea sunt similare unităților psihometrice, dar sunt proiectate cu un ventilator care este responsabil pentru forțarea unui amestec de gaz sau aer. Este recomandabil să instalați astfel de dispozitive acolo unde mișcarea aerului este slabă și intermitentă.
Indiferent dacă aveți un senzor de umiditate relativă capacitiv sau psihometric, sunteți interesat de fiabilitate. Adică, cât de bine se comportă dispozitivul în condiții de umezeală, ce factori îi pot afecta precizia și așa mai departe.
Proiectarea detectoarelor de tip rezistiv
Detectoarele de umiditate de acest tip trebuie să detecteze modificările rezistenței electrice într-un mediu higroscopic. Acestea sunt materiale precum sarea, polimerul conductiv sau alte tipuri de substraturi. De cele mai multe ori, se folosește în continuare a doua opțiune. Pentru a înțelege principiile de determinare - cum să măsurăm măsurătorile de umiditate cu acest dispozitiv, trebuie să ne uităm la construcția sa.
Senzorii de umiditate de tip rezistiv sunt electrozi din aliaj metalic care sunt aplicați pe un substrat cu ajutorul unui fotorezistor sau, în cea de-a doua opțiune, electrozii sunt înfășurați pe un cilindru de plastic sau de sticlă. Substratul este acoperit cu polimerul conductiv menționat anterior sau cu o soluție salină. Uneori, substratul este tratat cu un alt compus chimic, inclusiv cu un acid.
Atunci când vaporii de apă ating elementele de detecție, grupurile ionice se descompun, ceea ce crește conductivitatea electrică. Acesta poate fi măsurat pentru a ajuta la determinarea nivelului de umiditate.
Un senzor de acest tip funcționează destul de repede. Majoritatea modelelor au un timp de răspuns de 10-30 de secunde. Rezistența variază de la 1 kOhm la 100 mOhm. Senzorii multicomponenți portabili au mai puține caracteristici decât omologii lor mai scumpi. Dar pentru scopuri casnice, acest lucru este suficient.
Utilizarea unui senzor electronic digital de umiditate de acest tip permite o bună precizie a măsurătorilor. Acestea sunt calibrate într-un sistem computerizat special.
Senzorii rezistivi sunt rezistenți la influențele mediului. Acestea pot funcționa între -40°C și +100°C. În plus, astfel de dispozitive au o durată de viață normală de cel puțin 5 ani chiar și în producție, ca să nu mai vorbim de utilizarea domestică.
Dar punctul în care sunt instalate contează. Dacă sunt expuse în mod constant la vapori chimici sau uleiuri, durata de viață a acestora este mai scurtă.
O scurtă prezentare generală a dispozitivelor disponibile pe piață și a aplicațiilor acestora
Atunci când oamenii văd condens pe oglinda din baie, se gândesc la instalarea unui umidostat în cameră. Mai ales atunci când sunt mai multe aparate electrice care funcționează în același timp. Alegerea unui detector de umiditate pentru baie trebuie făcută în mod responsabil.
Dintre dispozitivele de tip rezistență, SYH-2RS este considerat o opțiune bună. Acesta poate funcționa la temperaturi de până la +85 °C și are caracteristici tehnice bune. Precizia senzorului este de numai aprox. 5%. Unul dintre avantaje este designul său compact.
Carcasa are o grosime mai mică de 2,9 mm și o lungime de aproximativ 10 mm; odată instalat, dispozitivul este practic invizibil și nu va deteriora interiorul. Funcționează cu o sursă de alimentare de 220 V.
La fel ca mulți alți senzori moderni, poate chiar să depășească principalul dezavantaj al dispozitivelor rezistive, și anume că precizia citirilor lor este redusă în prezența condensului. Cu toate acestea, cel mai adesea se folosesc în schimb echivalente chinezești mai ieftine.
Dintre produsele fabricate în Regatul Mijlociu, majoritatea senzorilor sunt produse de producători necunoscuți. Dintre cele chinezești, cele mai populare sunt DHT22 și DHT11. Cea de-a doua versiune costă mai puțin, dar prima este de o calitate superioară.
Aceste unități sunt instalate în același timp cu un ventilator. Prin urmare, unii proprietari de case economisesc doar bani pe senzori, preferând produsele chinezești, deși au un interval de temperatură mai mic și durata de viață nu poate ajunge la 5 ani.
Articole conexe:
