umiditate Senzori de măsurare (higrometru)
Higrometru - un dispozitiv pentru măsurarea umidității. Un alt nume pentru higrometru - senzor de umiditate. Umiditatea este un parametru foarte important atât pentru viața de zi cu zi cât și pentru echipamentul. De exemplu, conținutul de umiditate depinde de confortul nostru bine. Unele dispozitive sunt configurate în mod implicit în anumite importanță, prin urmare, pentru calibrarea instrumentului, este important să se cunoască valorile exacte de umiditate.
La umiditatea există mai multe valori de măsurare posibile:
- Dacă gazul de umiditate măsurat sau de aer, umiditatea poate fi măsurată imediat sau în g / m3 în cazul umidității absolute. RH sau dacă este vorba despre o umiditate relativă.
- Dacă este măsurat lichide sau solide umiditate, în acest caz, se determină ca procent din greutatea totală a probei.
- Dacă se determină în umiditate lichide slab miscibili, atunci unitatea va servi ppm (cantitatea de părți de apă per greutate milion părți)
Clasificarea higrometre pe baza lucrărilor
În cel mai simplu caz higrometrelor capacitiv este pur și simplu condensatoare convenționale, cu un decalaj de aer. Permitivitatea aerului depinde de umiditatea, iar schimbarea acestuia va duce la o schimbare în capacitate.
Într-un caz mai complex, un spațiu de aer poate fi înlocuit cu un dielectric a cărui permitivitate variază sub influența umidității. O astfel de abordare permite îmbunătățirea calității codificator. Mai mult, această abordare poate fi utilizată pentru a măsura conținutul de umiditate al solidelor. Între plăcile condensatorului plasate obiect măsurat, de exemplu, o tabletă, un condensator conectat la circuitul generatorului și LC oscilație, contorul va măsura frecvența buclă la această frecvență se poate vorbi despre amploarea circuitului oscilatorii. Această metodă are mai multe dezavantaje: la o umiditate sub 0,5%, este inexactă, și necesită purificarea particulei probei cu o constantă dielectrică ridicată, cu excepția formă importantă a eșantionului în timpul încercării, aceasta nu trebuie modificată.
Ultimul tip este TFT capacitiv higrometru. Acesta constă dintr-un substrat și doi electrozi având un pieptene în formă aplicată pe acesta. Figura prezintă unul roșu, al doilea albastru. Cei doi electrozi și va juca rolul armăturile condensatorului. Pentru ajutor suplimentar în compensarea temperaturii de acest tip este administrată doi senzori de temperatură.
rezistiv
Acest senzor este format din doi electrozi depuse pe substrat și pe partea de sus a acestor electrozi, un strat de material cu o rezistență suficient de scăzută, dar că rezistența este foarte dependentă de umiditate. Un astfel de material poate fi alumina. Acest material absoarbe apa din mediul înconjurător, determinând modificări rezistivitatea. Ca urmare, rezistența totală a senzorului va depinde de umiditatea, ci de mărimea judecătorului care curge curent nivelul de umiditate.
Principalul avantaj al acestor senzori este costul lor scăzut.
termistor
Termistor higrometru este format din două termistori. Să ne amintim că rezistența termistorului este sensibil la schimbările de temperatură. Una dintre aceste termistori este plasat într-o cameră etanșă cu aer uscat. O a doua camera cu un orificiu prin care aerul intră în umiditate necunoscut. Aceste termorizistory conectat într-un circuit punte. Pe de o punte de cădere de tensiune diagonală, iar celelalte rezultate îndepărtate. Dacă tensiunea de ieșire este zero, înseamnă că cele două temperatura termistorului este aceeași, și, prin urmare, aceeași umiditate. Prin urmare, în cazul în care apare tensiunea de ieșire, aceasta înseamnă că umiditatea în uscat și celula măsurată este diferită în mărime și semn al tensiunii poate fi văzut pe valoarea de umiditate.
De ce temperatura termistorului se modifică prin reacția aerului umed. Faptul că, la o umiditate ridicată pe termistor începe să se evapore umezeala, iar temperatura de evaporare scade. Cu cat mai mare umiditatea, cu atât mai intensă este evaporarea și cu atât mai mare termistorul se răcește.
optic
Punctul de vedere cât mai exactă a higrometrelor. Baza acestui tip de umiditate senzor încorporat punct conceptul de rouă.
Precipitație - este temperatura la care fazele lichidă și gazoasă sunt în echilibru termodinamic. Dacă luați paharul să-l pună într-un mediu gazos, la o temperatură peste punctul de rouă și începe să se răcească, apoi la o anumită temperatură pe geamul va acționa ca o picătură de apă. Temperatura la care aceste picaturi vor începe să apară și ar Punct de rouă. Punctul de rouă depinde de doi parametri: presiunea și umiditatea mediului ambiant. Ca urmare, dacă putem măsura presiunea punctului de rouă și apoi se poate determina cu ușurință caracteristicile de umiditate. Acest principiu este încorporat în senzori optici și umiditate.
Figura prezintă o diagramă simplificată a unui higrometru optic. Se compune dintr-o diodă, care strălucește pe oglinda. Oglinda, la rândul său reflectă lumina pe fotodetector. Oglinda poate fi încălzită sau răcită printr-o înaltă precizie dispozitiv special de reglare a temperaturii. Ca un astfel de dispozitiv folosește adesea o pompă termoelectric. Pe senzorul de măsurare a temperaturii în oglindă montat. La începutul măsurării temperaturii oglinzii este setată la un nivel deasupra punctului de rouă. Apoi, locul de răcire graduală. De îndată ce temperatura trece punctul de rouă de pe oglinda picături încep să apară și o rază de lumină refractată de la ei, se disipează că actuala atrage după sine o scădere a producției de fotodetector. Fotodetector printr-un dispozitiv de feedback cuplat la reglarea temperaturii oglinzii. Acest dispozitiv utilizând semnale de fotodetector va deține temperatura egală cu punctul de rouă, nici mai mult nici mai puțin, iar senzorul furnizează un semnal corespunzător acestei temperaturi. La o presiune cunoscută pe această informație va fi posibil să se determine toate umiditatea parametrilor (RH, presiunea vaporilor, etc.)
Acest tip de senzor are atât un avantaj distinct - cel mai mare precizie de neatins de alte tipuri de senzori, și absența histerezis. Și dezavantaje - costul ridicat, consum ridicat de energie și poate fi uneori necesară pentru a curăța oglinda.
Cum de a alege un higrometru
caietul de sarcini-cheie pentru care trebuie să acorde atenție atunci când cumpără un higrometru:
- Parametrul măsurat presiune. Decide ce aveți nevoie pentru a măsura umiditatea relativă în RH sau umiditate, poate, absolută în g / m3.
- Domeniul de măsurare.
- Precizia și histerezis. Dacă aveți nevoie de senzor de umiditate de înaltă precizie, alegerea optică.
- Gradul de protecție IP scară. Acesta este cât de mult senzorul este protejat împotriva pătrunderii apei și a prafului în interior.
- Temperatura de funcționare. Fii atent la acest indicator, dacă aveți condiții de măsurare non-standard.