Senzorul de umiditate

Dispozitivul, care măsoară nivelul de umiditate este numit un higrometru sau un senzor de umiditate. În viața de zi cu zi, umiditate servește un parametru important, și de multe ori nu numai pentru viața normală, dar, de asemenea, pentru diferitele echipamente și pentru agricultură (umiditate a solului) și pentru multe alte lucruri. Gradul de umiditate depinde de starea noastră de sănătate. Deosebit de sensibile la umiditate sunt oameni meteodependent precum și persoanele care suferă de hipertensiune arterială, astm bronșic, boli ale sistemului cardiovascular. La aer uscat de mare chiar și oamenii sănătoși se simt inconfortabil, somnolență, mâncărimi și iritații ale pielii. Adesea, aerul uscat poate provoca boli respiratorii, variind de la infecții respiratorii acute și răcelile, și se termină chiar pneumonie.

La întreprinderile de umiditate este în măsură să afecteze siguranța produselor și a echipamentelor, precum și agricole unic impactul umidității solului asupra fertilității etc. Aici și salvează utilizarea senzorilor de umiditate - .. Gigrometri. Unele echipamente tehnice a fost calibrat inițial în condiții de umiditate strict necesar, și, uneori, la o setare exactă a dispozitivului, este important să aibă valoarea exactă a umidității în mediu.

Umiditatea poate fi măsurată în câteva dintre valorile posibile:

Pentru a determina umiditatea ca aerul și alte gaze, măsurătorile sunt efectuate în grame pe metru cub, când asupra valorii absolute a umidității sau în unități RH, când este vorba de umiditatea relativă
Pentru măsurarea umidității sau a solidelor în lichide sunt adecvate măsurarea procentului în greutate a probelor testate
Pentru a determina umezeala slab lichide nemiscibile, unitățile vor servi drept ppm (apă părți, după cum este necesar la 1.000.000 de părți în greutate din eșantion)

Cum de a alege un senzor de umiditate

precizie
frecvență
interschimbabilitate
stabilitate pe termen lung
de recuperare a condensului
rezistență la contaminanți chimici și fizici
dimensiune
carcasă
costul

Un factor suplimentar care să ia în considerare poate fi costul de înlocuire, de calibrare, de design complexitate, fiabilitate a amplificatorului de semnal și circuitul de procesare a datelor. Pentru a lua în considerare toate ofertele care sunt disponibile în prezent pe piață a componentelor electronice, este necesar să se ia în considerare tipurile de bază de senzori de umiditate.

Prin principiul acțiunii, higrometrelor sunt împărțite în:

1) Senzorul capacitiv de umiditate

higrometru capacitivi, în cel mai simplu caz, constituie condensatoare cu aer ca dielectric în decalajul. Este cunoscut faptul că aerul are o constantă dielectrică este legată direct de umiditate și de umiditate se modifică dielectric și conduce la modificări ale condensatorului de aer.

O versiune mai complexă a unui senzor capacitiv de umiditate în fanta de aer cuprinde un dielectric cu o constantă dielectrică, care poate varia foarte mult influentata de umezeala de pe ea. Această abordare face calitatea sondei este mai bună decât aerul dintre plăcile condensatorului.

A doua opțiune este potrivită pentru măsurarea în ceea ce privește conținutul de apă al solidelor. Obiectul testat este plasat între plăcile condensatorului, de exemplu, obiectul poate fi o tabletă, iar condensatorul este conectat la circuitul oscilatorie și la un generator electronic, cu frecvența măsurată naturală a circuitului rezultat și frecvența măsurată „calculată“ capacitance obținute prin introducerea eșantionului. Desigur, această metodă are unele dezavantaje, cum ar fi conținutul de umiditate proba sub 0,5%, acesta va fi inexacte, în plus, proba măsurată să fie purificată de particule având o constantă dielectrică ridicată, de asemenea, important este forma epruvetei în timpul măsurării, nu trebuie schimba în cursul studiului.

Al treilea tip de senzor capacitiv de umiditate - un strat subțire higrometru capacitiv de film. Acesta include un substrat pe care două electrod în formă de pieptene aplicat. electrozi pieptene juca un rol în acest caz, plăcile. În scopul compensării temperaturii în senzor introdus suplimentar un alt și doi senzori de temperatură.

2) Senzorul de umiditate rezistiv

Un astfel de senzor cuprinde doi electrozi, care sunt depuse pe un substrat și deasupra electrozilor sunt acoperite cu un strat de material care diferă rezistență suficient de scăzută puternic, cu toate acestea, variază în funcție de umiditate. Un material adecvat în dispozitivul poate acționa alumină. Acest oxid absoarbe apa din mediul exterior, deci rezistivitatea variază apreciabil. Ca rezultat, rezistența totală a circuitului de măsurare al senzorului depinde în mare măsură de umiditate. Astfel, nivelul de umiditate va indica valoarea curentului care curge. Virtutea acestui tip de senzori - prețul lor scăzut.

3) senzor de umiditate termistor

Termistorul higrometru constă dintr-o pereche de termistori identice. Apropo, ne amintim că termistorul - este o componentă electronică neliniară a cărui rezistență este foarte dependentă de temperatura.

senzor de umiditate termistor

Unul dintre termistori incluse în circuitul este plasat într-o cameră sigilată cu aer uscat. Și încă - în camera cu orificii prin care aerul intră cu o umiditate caracteristică, valoare care urmează să fie măsurată. Termistoare sunt conectate într-un circuit punte, una dintre diagonalele podului este pus sub tensiune și, pe alte lecturi gauge diagonale. Când tensiunea la bornele de ieșire egală cu zero, temperatura ambelor componente sunt egale, și, prin urmare aceeași umiditate. În cazul în care producția este obținută nenulă tensiune, aceasta indică prezența diferenței de umiditate în camerele. Astfel, în funcție de valoarea obținută atunci când măsurătorile de tensiune determinate de umiditate.

În investigator neinstruit poate întreba de ce temperatura se schimbă termorezistore, deoarece interacționează cu aerul umed? Ca o chestiune de fapt că, atunci când umiditatea crește, cu carcasa termistorului începe să se evapora apa, temperatura corpului scade, iar umiditatea mai mare, cu atât mai intensă evaporare și se răcește rapid termistorul.

4) optică (condensare) senzor de umiditate

Acest tip de senzori este mai precisă. Funcționarea senzorului de umiditate optic - un fenomen asociat cu termenul de „punctul de rouă“. In momentul atingerii temperaturii punctului de condensare a vaporilor și fazele lichidă - în starea de echilibru termodinamic.

Astfel, dacă luăm paharul și a stabilit într-un mediu gazos, unde temperatura la momentul studiului deasupra punctului de rouă, și apoi începe procesul de răcire a sticlei, apoi pentru o anumită valoare a temperaturii pe o suprafață de sticlă începe să se formeze apă de condens, aburul va trece în faza lichidă . Această temperatură va fi doar punctul de rouă. Deci, o temperatură a punctului de rouă este indisolubil legată și depinde de parametri precum umiditatea și presiunea în mediu. Drept urmare, posibilitatea de a măsura presiunea și punctul de rouă, se va determina cu ușurință și umiditate. Acest principiu stă la baza funcționării senzorului de umiditate optic.

Cea mai simplă schemă a unui astfel senzor constă dintr-un LED, suprafață luminoasă a oglinzii. Oglinda reflectă lumina, schimbarea direcției sale, și este direcționat către fotodetector. În acest caz, oglinda poate fi încălzită sau răcită cu ajutorul unui dispozitiv special de control al temperaturii de mare precizie. De multe ori, un astfel de dispozitiv acționează ca o pompă termoelectric. Desigur, o oglindă montat senzor pentru măsurarea temperaturii.

Înainte de începerea măsurării, temperatura oglinzii pentru a expune o valoare care este în mod clar mai mare decât punctul de rouă. răcirea treptată în continuare a oglinzii este realizată. În momentul în care temperatura începe să traverseze punctul de rouă de pe suprafața oglinzii începe imediat să condenseze picăturile de apă, și fasciculul de lumină de la prilomitsya dioda, deoarece acestea se vor risipi, și va reduce curentul în lanțul fotodetector. Prin feedback-ul fotodetector interacționează cu temperatura oglinzii de reglementare. De exemplu, pe baza informațiilor obținute sub forma semnalelor de la un fotodetector, regulator de temperatură se va menține temperatura suprafeței oglinzii exact egală cu punctul de rouă și senzorul de temperatură respectiv, de temperatură arată. Astfel, sub anumită presiune și temperatură poate fi determinată cu precizie indicatori de umiditate de bază.

Senzorul de umiditate optic are cea mai mare precizie de neatins de alte tipuri de senzori, plus lipsa de histerezis. Dezavantajul - cel mai mare preț dintre toate, plus un mare consum de energie. În plus, trebuie să se asigure că oglinda este curat.

5) un higrometru electronic

Principiul de funcționare al unui senzor de umiditate electronic bazat pe o modificare a concentrației de electrolit, un strat din orice material izolator electric. Există unele dispozitive cu automate încălzite cu referire la punctul de rouă. De multe ori, punctul de condensare este măsurat peste o soluție concentrată de clorură de litiu, care este foarte sensibil la schimbări minime în umiditate. Pentru confort maxim, un higrometru adesea echipat suplimentar cu un termometru. Acest instrument are o precizie ridicată și o mică eroare. Acesta este capabil să măsoare conținutul de umiditate, indiferent de temperatura mediului ambiant.

higrometru electronic

higrometru electronic populare și simplu sub forma a doi electrozi, care sunt pur și simplu înfipte în sol, care controlează umiditatea prin gradul de conductivitate ca funcție de aceeași umiditate. Astfel de senzori sunt populare cu fanii Arduino, pentru că puteți seta cu ușurință paturi de udare automată de flori sau ghivece, în cazul udate cu mâna o dată sau nu este convenabil.