Funktionsweise von Feuchtigkeitssensoren und ihre Anwendungen

Feuchtigkeit ist das Maß für die Menge an Wasserdampf in der Luft. Die Luftfeuchtigkeit wird als relative Luftfeuchtigkeit und absolute Luftfeuchtigkeit berechnet. In industriellen und medizinischen Umgebungen wird die relative Luftfeuchtigkeit zu einem wichtigen Faktor. Ein Anstieg der Luftfeuchtigkeitswerte über Schwellenwerte kann zu Fehlfunktionen von Kontrollsystemen und Fehlern in Wettervorhersagesystemen führen. Als Sicherheitsfaktor ist die Messung von Feuchtewerten daher sehr wichtig. Feuchtesensoren werden verwendet, um die Feuchtewerte zu messen. Relative Sensoren messen auch die Lufttemperatur. Bei Temperaturen über 100 Grad Celsius ist dieser Sensortyp jedoch nicht sinnvoll.

Was ist ein Feuchtigkeitssensor?

Feuchtesensoren sind kostengünstige elektronische Geräte zur Messung der Luftfeuchtigkeit. Diese werden auch als Hygrometer bezeichnet. Die Luftfeuchtigkeit kann als relative Luftfeuchtigkeit, absolute Luftfeuchtigkeit und spezifische Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Basierend auf der Art der vom Sensor gemessenen Luftfeuchtigkeit werden diese als relativer Feuchtigkeitssensor und absoluter Feuchtigkeitssensor klassifiziert.

Basierend auf den zur Messung der Luftfeuchtigkeit verwendeten Parametern werden diese Sensoren auch als kapazitiver Feuchtesensor, resistiver Feuchtesensor und Wärmeleitfähigkeits-Feuchtesensor klassifiziert.

Einige der Parameter, die bei der Auswahl dieser Sensoren zu berücksichtigen sind, sind Genauigkeit, Linearität, Zuverlässigkeit, Wiederholbarkeit und Reaktionszeit.

Funktionsprinzip des Feuchtigkeitssensors

Relative Feuchtigkeitssensoren enthalten normalerweise ein Feuchtigkeitssensorelement zusammen mit einem Thermistor zur Temperaturmessung. Bei einem kapazitiven Sensor ist das Sensorelement ein Kondensator. Hier wird die Änderung der elektrischen Permittivität des dielektrischen Materials gemessen, um die relativen Feuchtigkeitswerte zu berechnen.

Materialien mit niedrigem spezifischen Widerstand werden für die Konstruktion eines resistiven Sensors verwendet. Dieses Widerstandsmaterial wird auf zwei Elektroden platziert. Die Änderung des spezifischen Widerstandswerts dieses Materials wird verwendet, um die Änderung der Feuchtigkeit zu messen.

Salz, Festelektrolyte und leitfähige Polymere sind Beispiele für Widerstandsmaterialien, die in Widerstandssensoren verwendet werden. Wärmeleitsensoren messen absolute Feuchtigkeitswerte.

Bewerbungen

Der kapazitive Sensor wird für verschiedene Anwendungen zur Messung der Luftfeuchtigkeit in HLK-Systemen, Druckern, Faxgeräten, Wetterstationen, Automobilen, Lebensmittelverarbeitung, Kühlschränken usw. verwendet…

Aufgrund ihrer geringen Kosten und geringen Größe werden resistive Sensoren in Wohn-, Industrie- und Haushaltsanwendungen eingesetzt. Wärmeleitfähige Sensoren werden häufig in pharmazeutischen Anlagen, Lebensmitteltrocknungsanlagen, Trocknungsmaschinen usw. verwendet…

Beispiele

Einige der Beispiele für diese auf dem Markt erhältlichen Sensoren sind DHT11, DHT22, AM2302, SHT71 usw. Für genaue und zuverlässige Messungen werden digitale Sensoren verwendet. SHT3X ist der vielseitigste Sensor. SHTW2 ist der kleinste auf dem Markt erhältliche Feuchtigkeitssensor. SHT85 bietet einfache Austauschbarkeit.

Die Luftfeuchtigkeitsmessung misst die Luftfeuchtigkeit nicht direkt. Sie hängen von der Messung von Größen wie Temperatur, Druck, Masse, Widerstand ab, um die Feuchtigkeit zu berechnen. Digitale Sensoren messen die Änderung der Widerstands- und Leitfähigkeitswerte, um die Luftfeuchtigkeit zu berechnen.

Diese Sensoren geben die digitalen Werte aus, wodurch sie leicht mit Mikrocontrollern wie Arduino, Raspberry Pi-Boards verbunden und verwendet werden können. Diese Sensoren haben sich als sehr nützliches Werkzeug für die Sicherheit empfindlicher elektronischer Geräte erwiesen, die gegenüber Umweltveränderungen weniger verträglich sind. Welcher Parameter war für Sie ausschlaggebend bei der Auswahl des Sensors für Ihre Anwendung?