أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها: من تغير المادة إلى القراءة

الخلاصة السريعة

من أنواع حساسات الرطوبة السعوية والمقاومية. تتحول استجابة مادة حساسة لبخار الماء إلى تغير كهربائي تقيسه الدائرة؛ تختلف الكمية الكهربائية التي تعتمدها كل طريقة. [1][2]

• في الحساس السعوي تغير الرطوبة ثابت العزل في البوليمر، فتتغير السعة التي تقيسها الدائرة. [1]
• في مثال Telaire HS12SP، يغير الماء الممتز توصيل البوليمر وممانعته؛ ليست آليته قياس السعة. [2]
• الرطوبة النسبية مرتبطة بالحرارة؛ يمثل الحساس الظروف عند موضعه، وقد تخفض سخونة إلكترونيات قريبة القراءة. [3]
• زمن τ63 يشير إلى بلوغ 63% من تغير مفاجئ، لا اكتماله. من 40% إلى 60% تكون نقطة المثال 52.6%؛ الزمن الفعلي يتبع الحساس وتركيبه. [3]

كيف تتحول الرطوبة إلى تغير في السعة؟

في الحساس السعوي تغير الرطوبة ثابت العزل في البوليمر، فتتغير السعة التي تقيسها الدائرة. [1]

تصف Sensirion مكثفًا يحتوي عازلًا بوليمريًا يمتص الماء أو يطلقه وفق الرطوبة المحيطة. لذلك عنصر الاستشعار والدائرة التي تقرأ سعته يؤديان دورين متكاملين. [1]

السعة تصف استجابة المكثف الكهربائية؛ لا تعني كمية الماء المخزنة في خزان. يبين الرسم طبقة الاستشعار والكمية المقروءة، دون تصوير أبعاد رقاقة بعينها. [1]

ماذا يقيس النوع المقاومي؟

في مثال Telaire HS12SP، يغير الماء الممتز توصيل البوليمر وممانعته؛ ليست آليته قياس السعة. [2]

يستعمل هذا المثال طبقة بوليمر على أقطاب متداخلة، وتقرأ الدائرة الممانعة عند إثارة مترددة منخفضة الجهد. لا نحول شكل الأقطاب المشطي إلى سبب لتغير السعة؛ الكمية المقروءة هنا ممانعة. [2]

اسم «سعوي» أو «مقاومي» يحدد مبدأ التحويل، لا يثبت أن كل قطعة من العائلة تعطي الخرج نفسه أو تتفوق في الدقة. وتعرض Telaire لهذا الطراز مجالات تشغيل وشروطًا للقراءة، لا حكمًا مطلقًا على جميع الحساسات. [2]

متى تصف القراءة الهواء الذي نريد قياسه؟

الرطوبة النسبية مرتبطة بالحرارة؛ يمثل الحساس الظروف عند موضعه، وقد تخفض سخونة إلكترونيات قريبة القراءة. [3]

قراءة 50%RH ليست نسبة كتلة الماء في الهواء؛ هي مقارنة ضغط بخاره بضغط التشبع عند الحرارة المعنية. [3]

إذا وضعنا الحساس بجوار عنصر ساخن، فقد تصف القراءة هواء موضعه لا الغرفة. لذلك نراجع حرارة مكان الاستشعار بدل تعديل الرقم اعتباطًا. [3]

الاستجابة لا تقفز دائمًا إلى القيمة النهائية

زمن τ63 يشير إلى بلوغ 63% من تغير مفاجئ، لا اكتماله. من 40% إلى 60% تكون نقطة المثال 52.6%؛ الزمن الفعلي يتبع الحساس وتركيبه. [3]

نحسب في المثال المؤلف مقدار القفزة: 60 − 40 = 20 نقطة مئوية. ثم 0.63 × 20 = 12.6، ونضيف البداية: 40 + 12.6 = 52.6. بلوغ هذه النقطة لا يعني بلوغ 60. المحور الزمني في الشكل رمزي؛ لم ننسب عدد ثوانٍ إلى حساس حقيقي. [3]