Rilevare l’umidità e la temperatura è fondamentale, soprattutto nei rigidi inverni che molti di noi stanno attualmente vivendo. È importante non solo nella vita quotidiana, ma anche nell'industria manifatturiera. Ad esempio, quando i trasmettitori di umidità sono installati e utilizzati correttamente, i sistemi di automazione degli edifici possono determinare quando l’aria diventa troppo secca o troppo umida per il comfort.
Allora come funziona il sensore di temperatura e umidità?
Primo, Sensore di temperatura
I sensori di temperatura vengono utilizzati per determinare la quantità di calore o freddo prodotto da un oggetto o sistema. Può rilevare/rilevare qualsiasi cambiamento fisico nella temperatura e inviare segnali analogici o digitali. I sensori di temperatura si dividono in due categorie: i sensori di temperatura a contatto devono essere in contatto fisico con l'oggetto da rilevare e monitorare le variazioni di temperatura attraverso la conduzione. I sensori di temperatura a contatto monitorano le variazioni di temperatura per convezione e irraggiamento.
Secondo,Sensore di umidità
L'umidità è la quantità di vapore acqueo presente nell'aria. La quantità di vapore acqueo nell’aria ha un impatto sul comfort umano e su vari processi industriali. Il vapore acqueo influenza anche una varietà di processi fisici, chimici e biologici. I sensori di umidità funzionano rilevando i cambiamenti nella corrente elettrica o nella temperatura dell'aria. Esistono tre tipi base di sensori di umidità: capacitivo, resistivo e termico. Ciascuno dei tre tipi monitorerà continuamente piccoli cambiamenti nell'atmosfera per calcolare l'umidità dell'aria.
Un sensore di umidità capacitivodetermina l'umidità relativa inserendo una sottile striscia di ossido metallico tra due elettrodi. La capacità elettrica degli ossidi metallici varia con l'umidità relativa dell'atmosfera circostante. Le principali applicazioni sono meteorologiche, commerciali e industriali. I sensori di umidità resistivi utilizzano gli ioni presenti nei sali per misurare l'impedenza elettrica degli atomi. La resistenza dell'elettrodo su entrambi i lati del mezzo salino cambia con l'umidità. Due sensori di calore conducono l'elettricità in base all'umidità dell'aria circostante. Un sensore è sigillato in azoto secco, mentre l'altro è esposto all'aria ambiente. La differenza tra questi due valori indica l'umidità relativa.
Un sensore di umiditàè un dispositivo elettronico che rileva l'umidità presente nell'ambiente e la converte in un segnale elettrico. I sensori di umidità sono disponibili in varie dimensioni e configurazioni; Alcuni sono integrati in dispositivi portatili, come gli smartphone, mentre altri sono integrati in sistemi embedded più grandi, come i sistemi di monitoraggio della qualità dell’aria. Per esempio, Trasmettitori di temperatura e umidità Hengko sono ampiamente utilizzati inILindustrie meteorologiche, mediche, automobilistiche e HVAC e industrie manifatturiere. Il sensore di umidità ad alta precisione di livello industriale può garantire misurazioni accurate in tutti i tipi di ambienti difficili.
In terzo luogo, metodo di calcolo
I sensori di umidità sono classificati in sensori di umidità relativa (RH) e sensori di umidità assoluta (AH) in base al metodo utilizzato per calcolare l'umidità. I valori di umidità relativa vengono determinati confrontando una lettura dell'umidità in tempo reale a una determinata temperatura con l'umidità massima dell'aria a quella temperatura. Pertanto, il sensore di umidità relativa deve misurare la temperatura per calcolare l'umidità relativa. L'umidità assoluta, invece, è determinata indipendentemente dalla temperatura.
Quarto, l'applicazione dei sensori
I sensori di temperatura hanno applicazioni pratiche quasi illimitate, poiché vengono utilizzati anche in una varietà di prodotti medici, compresi i dispositivi per la risonanza magnetica (MRI) e gli scanner a ultrasuoni portatili. I sensori di temperatura vengono utilizzati in una varietà di elettrodomestici nelle nostre case, dai frigoriferi e congelatori alle stufe e ai forni per garantire che siano riscaldati alla giusta temperatura per cucinare, caramelle ad aria/riscaldatori. Anche i normali caricabatterie li utilizzano per evitare di sovraccaricare o sottocaricare la batteria in base alla sua temperatura.
Anche se può sembrare improbabile che l’estrazione del petrolio venga utilizzata per i sensori di temperatura, questi sono essenziali per garantire pratiche di estrazione del petrolio sicure ed efficaci. La punta dell'olio ha un sensore di temperatura all'estremità che avvisa i lavoratori quando è necessario interrompere la perforazione, perché quando fa troppo caldo (perché continua a perforare in profondità nel terreno), può surriscaldarsi e rompersi.
Il sensore di temperatura è integrato nel radiatore dell'auto. Questo è fondamentale, perché quando l'acqua che circola nel motore dell'auto raggiunge temperature pericolosamente elevate, ti avvisano che, se superate, potrebbero causare guasti al motore, così come al climatizzatore dell'auto. La regolazione automatica dei parametri in base alla temperatura consente di evitare efficacemente questa situazione senza mettere in pericolo il conducente.
Sistemi HVACrichiedono misurazioni della temperatura per aiutare a mantenere la temperatura ottimale in una stanza o in un edificio. I sensori di temperatura sono necessari in quasi tutte le unità e i sistemi di climatizzazione nelle case e negli uffici. Possono essere utilizzati anche per rilevare perdite rilevando anomalie di temperatura impreviste.
L’energia rinnovabile si basa sui sensori di temperatura per funzionare in modo efficiente. Le pompe di calore solari, le turbine eoliche, le applicazioni di combustione di biomassa e le fonti di calore geotermiche si basano tutte sulla regolazione e misurazione della temperatura.
Quinto, calibrazione di precisione
Per determinare la precisione del sensore, i valori ottenuti vengono confrontati con lo standard di riferimento. Per verificare l'accuratezza dei sensori di umidità, abbiamo creato standard utilizzando un approccio a "sale saturo". In breve, quando alcuni sali (composti ionici come il sale da cucina o il cloruro di potassio) vengono sciolti nell'acqua, creano un'atmosfera di umidità nota.
Questiproprietà chimicheservono a creare un microambiente con una percentuale nota di umidità relativa (UR) (lo standard di riferimento), che viene poi letta da un sensore. Più precisamente prepareremo la soluzione nel serbatoio sigillato per trattenere l'atmosfera, quindi posizioneremo il sensore collegato nel serbatoio sigillato. Successivamente il sensore viene letto ripetutamente e i valori vengono registrati.
Possiamo sviluppare profili per il sensore in prova ripetendo questo processo con diversi sali diversi, ognuno dei quali produce un'umidità relativa diversa. Perché conosciamo l'umidità relativa di ogni microambienteronmento, possiamo confrontareil sensoreletture con quei valori noti per determinare la precisione del sensore.
Se la deviazione è ampia ma non insormontabile, possiamo migliorare la precisione della misurazione utilizzando una procedura di calibrazione matematica nel software.
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