senzor de umiditate pentru o stație meteo acasă.
Problema de măsurare a umidității în cameră este destul de importantă. Umiditatea are o mare influență asupra organismului uman. Conform normelor sanitare, într-o zonă rezidențială valoare optimă este umiditate în intervalul 30-45% în timpul sezonului rece și 30-60% în cald. Există mai multe metode de măsurare a umidității. Miezurile sunt metode higroscopice și psihometrice.
Metoda higroscopice se bazează pe capacitatea unor materiale de a modifica dimensiunile liniare, în funcție de schimbările de umiditate. Această metodă permite măsurarea umidității în intervalul de la 30% la 100%. De obicei, folosite în acest scop, păr uman scăzut de grăsime. Păr fixat la baza și se conectează cu săgeata mobilă. La măsurarea umidității din lungimea părului variază, iar săgeata sa mutat pe scara este gradat în unități arbitrare de umiditate (procente). Astfel de dispozitive sunt numite higrometre (Figura 1). Există, de asemenea, higrometre bazat pe filmul organic, electrolitice, ceramică, higrometre de condensare.
Higrometru clasice bazate pe utilizarea părului, este folosit în principal pentru măsurarea umidității la temperaturi scăzute, în cazul în care alte metode nu sunt eficiente, astfel încât această metodă pentru a controla umiditatea in camera nu ne interesează. O metodă mai precisă în comparație cu higrometrica este metoda psihometrice de determinare a conținutului de umiditate.
Metoda Psychrometric se bazează pe măsurarea diferenței dintre cele două temperaturi. Dispozitivul, care funcționează pe acest principiu se numește Psihrometru și constă din două termometre. Un termometru „uscat“, o alta - „umed“. Pentru ceea ce ar fi al doilea a fost termometrul umed, se transformă într-o pânză de bumbac înmuiată în apă și este în mod constant umed, datorită acțiunii capilare. Evaporarea apei de pe termometrul umed. Aceasta are ca rezultat o diferență între citirile termometrul „uscat“ și „umed“. Pe baza diferenței de temperatură dintre „umedă“ și „uscat-bulb“ temperatură și „uscat“ termometru - adică temperatura camerei, la mese speciale care sunt numite psihometrice (tabelul 1) se determină umiditatea relativă.
Un exemplu de higrometru psychrometrica comercial poate fi numit HIT-1 (Figura 2) a dispozitivului. El are două termometru alcool cu o gamă de măsurare de la 0 .... +24 de grade. Unul dintre termometrul este în mod constant umed - pentru aceasta există un container special, care este umplut cu apă. Containerul tub este coborât din pânză de bumbac și a pus pe bec balon. Higrometrul de locuințe marcate tabele că, odată definite umiditatea în cameră.
În opinia mea, metoda psychrometrica este cea mai exactă, este o bună alternativă la senzor capacitiv pentru măsurarea umidității în camere - care este, la temperaturi de peste zero. Desigur, noi nu vom utiliza aceste termometre spirtoase și du-te mult mai interesant.
Baza senzorului nostru personalizat rămâne același principiu Psihrometru - măsurat temperatura traductoarelor „uscate“ și „umede“ și pe baza citirilor lor de a extrage din tabel valoarea dorită. Acest tratament poate fi efectuată pe microcontroler, care, de fapt, vom face, modernizarea termometrul universal. furnizându cu funcție de măsurare de umiditate - Psihrometru.
Astfel, prima „parte“ Psihrometru avem deja - după cum puteți vedea în senzorii de temperatură DS18B20 termometru sunt utilizate, una dintre care măsoară temperatura din interiorul clădirii. El va fi doar termometru „uscat“. Al doilea (umed) termometru, trebuie să adăugați la circuit (Figura 3 -. A introdus noi elemente pe evidențiate în roșu). Acesta este conectat la terminalul 5 al microcontrolerului. Acest senzor trebuie să fie învelite cu o cârpă, care ar trebui să fie în mod constant umed. Pentru a asigura o protecție fiabilă la umiditate, este necesar pentru fiecare senzor de ieșire, și apoi la carcasa, a pus tubul termocontractabil.
Figura 3. Diagrama schematică a Actualizate termometru universal cu funcție de Psihrometru.
Valorile microcontrolerului programate listate în Tabelul 1. - intervalul de temperatură uscată bulb de 15 ... .30 grade și diferența dintre citirile termometrul uscat și umed 0 ... 9 grade. Dacă se dorește, tabelul de corecție, cusute în microcontroler, intervalul de temperatură de funcționare de grade poate fi împins într-o direcție sau alta.
Atunci când merge dincolo de 15 ... .30 grade și la o diferență de temperatură de peste 9 grade, pe ecran se afișează un mesaj de eroare. De asemenea, se arată o eroare dacă temperatura senzorului de temperatură „umed“ devine mai mare decât senzorul „uscat“.
Modul Psihrometru, afișajul afișează permanent valorile senzorilor „uscate“ și „umede“ și dacă temperatura depășește intervalul specificat și va afișa un mesaj de eroare, este baza acestor valori ale tabelului psihometrice poate fi extinsă pentru a calcula valoarea umidității. Cu excepția cazului, desigur, acesta se află în domeniul mesei. În general, se preconizează să se extindă valorile de umiditate de masă în microcontroler în intervalul 1 ... 30 de grade.
Se poate întâmpla o situație în care probele de „uscat“ și senzorii „umede“ sunt identice. Acest lucru este posibil, în două cazuri - când umiditatea relativă a aerului de 100% sau apă în rezervor traductorul „umed“. Prin urmare, la 100 citiri% umiditate pentru a verifica dacă „umed“ senzor într-adevăr udate cu apă.
Verificarea eficienței și corectitudinea indicațiilor. Pentru aceasta, avem nevoie de un termometru de referință, și chiar mai bine - o Psihrometru, de exemplu, aceeași VIT-1. Plug «umed» DS18B20 senzorul bec universal la microcontroler, care a fost inundat cu versiuni de firmware 1.1. Senzor Wrap cârpă umedă din bumbac. „Dry“ (cameră) senzor, de asemenea, desigur, trebuie să fie conectat. Activați modul Psihrometru (pentru a comuta la acest mod, apăsați scurt butonul S4) și 15 minute mai târziu a scrie, indicații de temperatură și umiditate, care sunt afișate pe display. Comparați de dispozitivul de comandă citirea senzorilor „umede“ „uscate“ și. Se calculează prin Psihrometru WIT Tabelul 1 (sau tabelul 1), valoarea umidității aerului. Dacă o citire a temperaturii de traductoare „uscate“ și „umede“ de pe noastre aparate și instrumente WIT 1 coincid, trebuie afișată este calculată prin citirea tabel psihometrice. Dacă, de exemplu, - indicațiile „uscate“ senzor de +22 grade, +16 grade umede, umiditatea trebuie sa fie de 54% (Figura 4). Dacă una dintre schimbările de temperatură, în consecință, pot fi modificate și citirile de umiditate. Confort higrometru nostru electronic, în comparație cu VIT-1 constă în aceea că valoarea umidității este imediat afișată pe ecran și nu trebuie să fie calculată de tabel psychrometric.
Figura 4. Modul higrometru termometru universal
Senzorul psychrometrica întruchipare poate fi orice. Condiția de bază care ar fi „uscat“ și senzorii „ude“ au fost într-o singură zonă de temperatură și, în același timp, este necesar să se evite efectele umidității asupra senzorului „uscat“.
Comparați avantajele și dezavantajele senzorului nostru de umiditate psihometrice comparativ cu senzor capacitiv HIH-4000:
avantaje:
- accesibilitate, astfel cum HIH-4000 în ceea ce privește "deficient". De exemplu, avem, ele pot fi achiziționate numai sub comanda
- valoare a doi senzori de temperatură DS18B20 semnificativ sub costul senzorului HIH-4000
- simplificare cod software microcontroler - toate senzorii HIH-4000 sunt livrate cu un pașaport valori unice, care necesită introducerea unui program special în funcția de corecție pentru un senzor specific
dezavantaje:
- mare, în comparație cu HIH-4000 caracteristici model de dimensiuni
- necesitatea de a utiliza recipiente cu apă pentru senzorul „umed“ și urmărirea prezenței sale.
- este imposibil să se măsoare valoarea umidității, la o temperatură mai mică de 5 grade
Conform măsurătorilor de umiditate, de asemenea, recomandăm să citiți aceste articole aici:
Temperatura Meter și senzor de umiditate SHT21
Temperatura Meter și senzor de umiditate DHT11
Acum, ia în considerare modul în care să pună în aplicare în mod constructiv senzorul de umiditate construit conform metodei psychrometric. Pentru acest design vom avea nevoie de locuințe de la priza de calculator (RJ-45), defect de unică folosință mai ușoare, tesatura de bumbac, cablul de conectare nu este mai mică de patru vene ACESTEA, DS18B20 doi senzori, tub termoretractabil. Desigur, puteți utiliza orice dimensiune adecvată pentru organism. În loc de corp mai ușor, astfel încât să puteți utiliza orice mic „capacitate“. De exemplu, o opțiune a fost testată cu capacul carcasei din releu RES-22. fotografie raport secventa de fabricare a unui senzor de umiditate.
Lighter (trebuie să fie în mod necesar gol) demontarea și tăiate la dimensiuni, astfel încât să se potrivească perfect în carcasa de prize de calculator:
Ușor pisa top fișiere de ac sept, face un șanț mic lateral sub un senzor de temperatură în carcasă brichetă și este încărcat în piesa sa de țesut, așa cum se arată în fotografia:
Pe peretele despărțitor în canelura făcut spituri, ar trebui să fie pus senzor DS18D20 și fixați-l cu topitură fierbinte:
Într-un mod similar cu cel prevăzut anterior a doua bucată de material. Când acest senzor de temperatură va avea loc între două componente:
Ancorarea structura rezultată în carcasa soclu și fixați-l cu topitură fierbinte. „Wet“ sondă preparată:
În plus ancorarea în carcasa (cameră aka) Senzor de temperatură „uscat“. Acesta este instalat pe capacul soclu cu ajutorul topitura fierbinte în fața unei ferestre mici:
Realizați senzorii (terminalele de alimentare conectate împreună, și un terminal de semnal al senzorului individuale - doar patru fire) și să le conectați la cablul de conectare:
Unul ar trebui să colecteze organismului. Dar acest lucru nu vom face. Mai întâi trebuie să vă asigurați performanța senzorului și funcționarea corectă. Se pune un recipient cu apă pe verticală, se umple cu apă (două jumătăți de locuințe brichetelor) cu ajutorul unei seringi. Conectați cablul la termometru nostru universal, în care a fost inundată versiunea de firmware 1.1 microcontroler. Activați modul Psihrometru și 20-30 de minute mai târziu a scrie, indicații de temperatură și umiditate, care sunt afișate pe ecran.
Asamblarea corpului și aproximativ o jumătate de oră ia din nou citirile. În cazul în care acestea corespund aproximativ cu cea precedentă, atunci totul este în regulă. În cazul în care citirile de umiditate a crescut foarte mult, înseamnă că senzorul de „uscat“ este expus la umiditate de la senzorul de „umed“. În acest caz, un senzor de „uscat“ va împinge prin fereastra carcasei. Validafli mărturia „uscat“ senzor este foarte simplu - trebuie să corespundă la o temperatură termometru de referință, adică, temperatura camerei. În cazul în care citirea este „umed“ senzor este pusă la îndoială, apoi pentru a testa pentru a fi scos din corp și înfășurat într-o cârpă umedă. Și chiar mai bine să dețină o astfel de verificare înainte de instalarea senzorului în organism. În orice caz, pentru comparație se poate utiliza termometrul de referință sau termometre Psihrometru cu alcool, de exemplu, aceeași VIT-1. Rețineți că senzorul de umiditate afectează în mod semnificativ materialul textil - acesta ar trebui să aibă o foarte bună capacitate de izolare.
Dacă totul merge bine, indicațiile de pe ecran corespunde unei Psihrometru de referință, rămâne doar să fixeze pe verticală senzorul în locul potrivit și Psihrometru noastre electronice gata:
