Senzor vlažnosti ima drugo ime - higrometer. Je naprava za merjenje stopnje vlažnosti. Slednji kazalnik je pomemben tako za vsakdanje življenje kot za proizvodne procese.
V domu vlažnost določa dobro počutje stanovalcev v hiši. V zvezi s proizvodnimi procesi je nekaterim napravam pomembna stopnja vlažnosti, za katero se izvajajo celo njihove prilagoditve.
Vsebina
Terminologija
Treba je razumeti, kaj so senzorji vlažnosti zraka, saj vsi uporabniki ne razumejo, za kaj se uporabljajo.
Obstajata absolutna in relativna vlažnost. Prva pomeni točno količino vode v zraku (merjeno v g/cc). Hkrati je mogoče določiti tudi vsebnost vlage v odstotkih. Ta indikator ima omejitev - 100%. To je najvišja vrednost, ki ji pravimo tudi največji saturacijski prag. Drugo ime za to je zmogljivost vlage. Proces kondenzacije se začne šele od te meje.
Obstaja povezava med kapaciteto vlage in temperaturo medija. Višja kot je temperatura, več vlage se lahko nabere v isti prostornini zraka. Zato so tako digitalni kot analogni instrumenti pogosto opremljeni z dodatnim senzorjem temperature.
Razmerje med vsebnostjo vlage in absolutno vlažnostjo je relativna vlažnost zraka. Ko so te vrednosti med seboj enake, nastopi stanje, imenovano "rosišče".
To terminologijo je treba razumeti, preden greste kupiti napravo, saj so senzorji izbrani na podlagi številnih meril.
Vrste senzorjev in kako delujejo
Senzorji vlage so različnih vrst. V prodaji so 4 glavne vrste takšnih naprav:
- Kapacitivni senzor vlage. Predstavlja zračni kondenzator. Naprave se uporabljajo tako za industrijsko opremo kot za gospodinjske aparate. Strukturno je tak higrometer sestavljen iz substrata, na katerem je tankoplastni polimerni element. Podlaga je iz keramike, stekla ali silikona. Prednosti teh naprav so, da lahko delujejo pri visokih temperaturah, njihova odpornost na kemične hlape pa je pomembna v industriji.
- Uporovni senzor. Njegov princip delovanja temelji na spremembi indeksa odpornosti higroskopskega materiala, ki se pojavi glede na stopnjo vsebnosti vlage. Tovrstni detektorji se najpogosteje uporabljajo doma.
- Psihometrični senzor. V tem primeru njegovo delovanje temelji na dejstvu, da se med izhlapevanjem izgublja toplota. Ta zasnova uporablja 2 detektorja: suhi in mokri. Izmeri se temperaturna razlika, ki vam omogoča, da določite stopnjo vlage v zraku. Nekoč so bili takšni merilniki redkeje uporabljeni, ker je bilo treba nenehno preverjati s tabelami. Danes so to digitalni instrumenti visoke natančnosti, ki jih sploh ni težko uporabljati.
- Aspiracijski senzorji. Podobni so psihometričnim, vendar njihova zasnova vključuje ventilator, ki je odgovoren za prisilno vbrizgavanje plina ali mešanice zraka. Takšne naprave je priporočljivo namestiti tam, kjer je gibanje zraka šibko in občasno.
Ne glede na to, ali gre za kapacitivni senzor relativne vlažnosti ali psihometrično napravo, uporabnika zanima njihova zanesljivost. To pomeni, kako dobro ta naprava deluje v vlažnih pogojih, kateri dejavniki lahko vplivajo na natančnost meritev itd.
Načrtovanje uporovnih detektorjev
Tovrstni detektorji vlage morajo beležiti spremembe električnega upora v higroskopskem okolju. To so materiali, kot so sol, prevodni polimeri, druge vrste substratov. Najpogosteje se še vedno uporablja druga možnost. Da bi razumeli načela določanja - kako meriti meritve vlažnosti s to napravo, je treba upoštevati njeno strukturo.
Senzorji vlage uporovnega tipa so elektrode iz kovinske zlitine, ki se nanesejo na podlago s fotorezistorjem, ali druga možnost - elektrode so navite na plastični ali stekleni valj. Substrat je prevlečen s prej omenjenim prevodnim polimerom ali fiziološko raztopino. Včasih je podlaga obdelana z drugo kemično spojino, vključno s kislino.
Ko vodna para zadene zaznavne elemente, ionske skupine razpadejo, kar poveča električno prevodnost. Njena meritev pomaga določiti stopnjo vlažnosti.
Senzor te vrste deluje dovolj hitro. Za večino modelov takšne opreme je odzivni čas 10-30 sekund. Razpon upora se lahko spreminja od 1 kOhm do 100 mOhm. Prenosni večkomponentni senzorji imajo manj funkcij kot njihovi dražji primerki. Toda za gospodinjske namene je to dovolj.
Uporaba tovrstnega elektronskega digitalnega senzorja vlažnosti zraka omogoča doseganje dobre merilne natančnosti. Oprema je kalibrirana v posebnem računalniškem sistemu.
Uporovni senzorji so odporni na okolje. Delujejo lahko od -40°C do +100°C. Poleg tega takšne naprave običajno zdržijo vsaj 5 let, tudi v proizvodnji, da o domači uporabi niti ne govorimo.
Toda točka, na kateri so nameščeni, je pomembna. Če so nenehno izpostavljeni kemičnim hlapom ali oljem, je življenjska doba nižja.
Kratek pregled naprav, ki so na voljo na trgu, in njihove uporabe
Če pogledamo, kako kondenzacija nastane na ogledalu v kopalnici, ljudje razmišljajo o namestitvi merilnika vlage v prostoru. Še posebej, če tam deluje več električnih naprav hkrati. K izbiri senzorja vlažnosti v kopalnici je treba pristopiti odgovorno.
Med napravami uporovnega tipa velja za dobro možnost model SYH-2RS. Lahko deluje pri temperaturah do +85 ° C in ima dobre tehnične lastnosti. Napaka senzorja je le okoli 5%. Ena od njegovih prednosti je njegova kompaktnost.
Debelina ohišja ne presega 2,9 mm, dolžina - približno 10 mm, po namestitvi je naprava skoraj nevidna, kar ne pokvari notranjosti. Deluje iz gospodinjskega omrežja 220 V.
Tako kot mnogi sodobni senzorji lahko celo premaga glavno pomanjkljivost uporovnih naprav, to je, da se natančnost njihovih odčitkov zmanjša ob prisotnosti kondenzacije. Vendar se pogosteje namesto tega modela uporabljajo cenejši kitajski analogi.
Med izdelki, izdelanimi v Nebesnem cesarstvu, je večina senzorjev neznanih proizvajalcev. Od kitajskih sta najbolj priljubljena DHT22 in DHT11. Druga možnost je cenejša, vendar je prva kakovostnejša.
Takšne naprave so nameščene hkrati z ventilatorjem. Zato nekateri lastniki stanovanj samo prihranijo denar za senzorje, raje kitajske izdelke, čeprav imajo manjši temperaturni razpon in življenjska doba ne more doseči do 5 let.
Povezani članki:
