Il sensore di umidità è anche chiamato igrometro. È un dispositivo che misura il livello di umidità in una stanza. Quest'ultimo è importante sia per la vita quotidiana che per i processi di produzione.
In casa, l'umidità è un fattore importante per il benessere degli abitanti di una casa. Per quanto riguarda i processi di produzione, alcuni dispositivi sono sensibili ai livelli di umidità, e sono addirittura adattati ad essi.
Contenuto
Terminologia
È importante capire cosa sono i sensori di umidità dell'aria, dato che non tutti gli utenti sono consapevoli di ciò a cui servono.
C'è un sensore di umidità assoluta e un sensore di umidità relativa. Il primo si riferisce alla quantità esatta di acqua nell'aria (misurata in g/cc). Il contenuto di umidità può anche essere determinato in percentuale. Si applica un limite del 100% a questa indicazione. Si chiama anche soglia di saturazione massima. Un altro nome è la saturazione dell'acqua. È qui che inizia il processo di condensazione.
C'è una correlazione tra la capacità di umidità e la temperatura ambiente. Più alta è la temperatura, più umidità si può raccogliere nello stesso volume d'aria. Ecco perché sia le unità digitali che quelle analogiche sono spesso dotate di un sensore di temperatura.
Il rapporto tra il contenuto di umidità e l'umidità assoluta è l'umidità relativa dell'aria. Quando questi valori sono uguali tra loro, si verifica una condizione chiamata "punto di rugiada".
È necessario comprendere questa terminologia prima di andare a comprare un dispositivo, poiché i sensori sono selezionati in base a una serie di criteri.
Tipi di sensori e loro modalità di funzionamento
I sensori di umidità sono di diversi tipi. Ci sono quattro tipi principali disponibili sul mercato:
- Un rilevatore di umidità capacitivo. È un condensatore d'aria. I dispositivi sono utilizzati sia per le attrezzature industriali che per gli elettrodomestici. Strutturalmente, tale igrometro consiste in un substrato con un elemento polimerico a film sottile su di esso. Il substrato è fatto di ceramica, vetro o silicio. I vantaggi di questi dispositivi sono che possono funzionare ad alte temperature e nell'industria la loro resistenza ai vapori chimici è importante.
- Sensore resistivo. Il suo principio di funzionamento si basa sui cambiamenti del valore di resistenza di un materiale igroscopico, che si verifica a seconda del contenuto di umidità. I rivelatori di questo tipo sono usati soprattutto nelle case.
- Sensore psicometrico. Qui il suo funzionamento si basa sul fatto che il calore si perde per evaporazione. In questa costruzione vengono utilizzati due rivelatori: un rivelatore a secco e un rivelatore a umido. La differenza di temperatura viene misurata, permettendo di determinare il contenuto di umidità dell'aria. In passato, tali misuratori erano usati meno frequentemente, poiché si doveva controllare costantemente con le tabelle. Oggi, sono strumenti digitali di alta precisione e sono molto facili da usare.
- Sensori di aspirazione. Sono simili alle unità psicometriche, ma sono progettate con un ventilatore che è responsabile di forzare una miscela di gas o aria. È consigliabile installare tali dispositivi dove il movimento dell'aria è debole e intermittente.
Indipendentemente dal fatto che abbiate un sensore di umidità relativa capacitivo o psicometrico, siete interessati all'affidabilità. Cioè, quanto bene si comporta il dispositivo in condizioni di umidità, quali fattori possono influenzare la sua precisione, e così via.
Progettazione di rivelatori di tipo resistivo
I rilevatori di umidità di questo tipo devono rilevare le variazioni di resistenza elettrica in un ambiente igroscopico. Si tratta di materiali come il sale, il polimero conduttivo o altri tipi di substrati. Il più delle volte si usa ancora la seconda opzione. Per capire i principi di determinazione - come misurare le misure di umidità con questo dispositivo, è necessario considerare la sua costruzione.
I sensori di umidità di tipo resistivo sono elettrodi di lega metallica che vengono applicati a un substrato utilizzando un fotoresistore, o la seconda opzione, gli elettrodi sono avvolti su un cilindro di plastica o di vetro. Il substrato è rivestito con il polimero conduttivo o la soluzione salina menzionati in precedenza. A volte il substrato viene trattato con un altro composto chimico, compreso l'acido.
Quando il vapore acqueo colpisce gli elementi di rilevamento, i gruppi ionici si decompongono, il che aumenta la conduttività elettrica. Questo viene misurato e aiuta a determinare il livello di umidità.
Un sensore di questo tipo funziona abbastanza velocemente. La maggior parte dei modelli ha un tempo di risposta di 10-30 secondi. La resistenza varia da 1 kOhm a 100 mOhm. I sensori multicomponente portatili hanno meno caratteristiche delle loro controparti più costose. Ma per scopi domestici questo è sufficiente.
L'uso di un sensore elettronico digitale di umidità di questo tipo permette una buona precisione di misurazione. Sono calibrati in un sistema informatico speciale.
I sensori resistivi sono resistenti alle influenze ambientali. Possono funzionare tra -40°C e +100°C. Inoltre, tali dispositivi hanno una durata normale di almeno 5 anni anche in produzione, per non parlare dell'uso domestico.
Ma il punto in cui sono installati è importante. Se sono costantemente esposti a vapori chimici o oli, la loro vita utile è più breve.
Una breve panoramica dei dispositivi disponibili sul mercato e delle loro applicazioni
Quando la gente vede la condensa sullo specchio del bagno, pensa all'installazione di un umidostato nella stanza. Soprattutto quando ci sono diversi apparecchi elettrici in funzione allo stesso tempo. La scelta di un rilevatore di umidità per il bagno deve essere fatta in modo responsabile.
Tra i dispositivi a resistenza, il SYH-2RS è considerato una buona opzione. Può funzionare a temperature fino a +85 °C e ha buone caratteristiche tecniche. La precisione del sensore è solo del 5% circa. Uno dei vantaggi è il suo design compatto.
L'alloggiamento è spesso meno di 2,9 mm e lungo circa 10 mm; una volta installato, il dispositivo è praticamente invisibile e non danneggia l'interno. Funziona con un'alimentazione di 220 V.
Come molti sensori moderni, può anche superare lo svantaggio principale dei dispositivi resistivi, che è che la precisione delle loro letture è ridotta in presenza di condensa. Tuttavia, gli equivalenti cinesi più economici sono più spesso utilizzati al loro posto.
Tra i prodotti fabbricati nel Regno di Mezzo, la maggior parte dei sensori sono prodotti da produttori sconosciuti. Tra quelli cinesi, i più popolari sono il DHT22 e il DHT11. La seconda versione costa meno, ma la prima è di qualità superiore.
Queste unità sono installate allo stesso tempo di un ventilatore. Pertanto, alcuni proprietari di casa solo risparmiare denaro su sensori, preferendo prodotti cinesi, anche se e la gamma di temperatura è inferiore, e la vita di servizio non può raggiungere fino a 5 anni.
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