Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Ang automation sa bahay
Bilang ng mga tanawin: 90,158
Mga puna sa artikulo: 8
Mga sensor ng humidity - kung paano sila ay nakaayos at gumana
Ang isang aparato na sumusukat sa antas ng halumigmig ay tinatawag na isang hygrometer o simpleng sensor ng kahalumigmigan. Sa pang-araw-araw na buhay, ang kahalumigmigan ay isang mahalagang parameter, at madalas hindi lamang para sa ordinaryong buhay, kundi pati na rin para sa iba't ibang kagamitan, at para sa agrikultura (kahalumigmigan ng lupa), at marami pa.
Sa partikular, ang ating kagalingan ay nakasalalay sa dami ng kahalumigmigan ng hangin. Ang partikular na sensitibo sa halumigmig ay mga taong umaasa sa panahon, pati na rin ang mga taong nagdurusa mula sa hypertension, bronchial hika, mga sakit ng cardiovascular system.
Sa sobrang pagkatuyo ng hangin, kahit na ang mga malusog na tao ay nakakaramdam ng kakulangan sa ginhawa, pag-aantok, pangangati at pangangati ng balat. Kadalasan ang dry air ay maaaring makapukaw ng mga sakit ng sistema ng paghinga, na nagsisimula sa talamak na impeksyon sa paghinga at talamak na impeksyon sa impeksyon sa paghinga, at nagtatapos kahit na may pulmonya.
Sa mga negosyo, ang kahalumigmigan ng hangin ay maaaring makaapekto sa kaligtasan ng mga produkto at kagamitan, at sa agrikultura, ang impluwensya ng kahalumigmigan ng lupa sa pagkamayabong, atbp. mga sensor ng halumigmig - hygrometer.
Ang ilang mga teknikal na aparato ay una na na-calibrate sa mahigpit na kinakailangang kahalagahan, at kung minsan upang maayos na maayos ang aparato, mahalagang magkaroon ng eksaktong halaga ng kahalumigmigan sa kapaligiran.
Humidity maaaring masukat ng maraming mga posibleng halaga:
-
Upang matukoy ang kahalumigmigan ng parehong hangin at iba pang mga gas, ang mga pagsukat ay isinasagawa sa gramo bawat cubic meter pagdating sa ganap na halaga ng kahalumigmigan, o sa mga yunit ng RH pagdating sa kamag-anak na kahalumigmigan.
-
Para sa pagsukat ng nilalaman ng kahalumigmigan ng mga solido o sa mga likido, ang mga sukat bilang isang porsyento ng masa ng mga sample ng pagsubok.
-
Upang matukoy ang nilalaman ng kahalumigmigan ng hindi maayos na halo-halong mga likido, ppm (kung gaano karaming mga bahagi ng tubig bawat 1,000,000 bahagi ng bigat ng sample) ang magsisilbing yunit ng pagsukat.
Ayon sa prinsipyo ng pagkilos, ang mga hygrometer ay nahahati sa:
-
kapasidad;
-
lumalaban;
-
thermistor;
-
optical;
-
electronic.
1) kapasidad ng kahalumigmigan sensor
Ang mga kapasidad ng hygrometer, sa pinakasimpleng kaso, ay mga capacitor na may hangin bilang ang dielectric sa puwang. Ito ay kilala na sa hangin ang dielectric na pare-pareho ay nauugnay sa kahalumigmigan, at ang mga pagbabago sa kahalumigmigan ng dielectric ay humantong din sa mga pagbabago sa kapasidad ng air condenser.
Ang isang mas kumplikadong bersyon ng isang capacitive humidity sensor sa air gap ay naglalaman ng isang dielectric, na may dielectric na pare-pareho, na maaaring mag-iba nang malaki sa ilalim ng impluwensya ng kahalumigmigan. Ang pamamaraang ito ay ginagawang mas mahusay ang kalidad ng sensor kaysa sa hangin lamang sa pagitan ng mga plato ng kapasitor.
Ang pangalawang pagpipilian ay angkop para sa mga sukat tungkol sa nilalaman ng tubig ng solids. Ang bagay na pinag-aralan ay inilalagay sa pagitan ng mga plate ng tulad ng isang kapasitor, halimbawa, ang bagay ay maaaring isang tablet, at ang kapasitor mismo ay konektado sa oscillating circuit at sa elektronikong generator, habang ang natural na dalas ng nakuha na circuit ay sinusukat, at ang kapasidad na nakuha sa pamamagitan ng pagpapakilala sa sample ng pagsubok ay "kinakalkula" mula sa sinusukat na dalas.
Siyempre, ang pamamaraang ito ay may ilang mga disbentaha, halimbawa, kung ang halumigmig na halimbawang ay nasa ibaba ng 0.5%, magiging hindi tumpak, bilang karagdagan, ang sinusukat na sample ay dapat malinis ng mga partikulo na may isang mataas na dielectric na pare-pareho, bukod dito, ang hugis ng sample ay mahalaga din sa panahon ng pagsukat, hindi ito dapat magbago sa panahon ng pag-aaral.
Ang pangatlong uri ng sensor ng halumigmig na kapasidad ay isang capacitive manipis-film hygrometer. May kasamang isang substrate kung saan inilalapat ang dalawang comb electrodes. Sa kasong ito, ang mga electrodes ay nagsasagawa ng papel ng mga plato.Para sa layunin ng thermal na kabayaran, ang dalawang higit pang mga sensor ng temperatura ay karagdagan na ipinakilala sa sensor.
2) lumalaban sa sensor ng halumigmig
Ang nasabing sensor ay may kasamang dalawang electrodes na idineposito sa isang substrate, at sa tuktok ng mga electrodes mismo ang isang layer ng materyal ay inilalapat na naiiba sa isang medyo mababang pagtutol, gayunpaman, nag-iiba ito nang malaki depende sa halumigmig.
Ang isang angkop na materyal sa aparato ay maaaring alumina. Ang oxide na ito ay mahusay na sumisipsip ng tubig mula sa panlabas na kapaligiran, habang ang tiyak na pagtutol nito ay magkakaiba-iba. Bilang isang resulta, ang kabuuang pagtutol ng circuit ng pagsukat ng tulad ng isang sensor ay makabuluhang umaasa sa kahalumigmigan. Kaya, ang halaga ng daloy ng kasalukuyang ay magpapahiwatig ng antas ng kahalumigmigan. Ang bentahe ng mga sensor ng ganitong uri ay ang kanilang mababang presyo.
3) Sensor ng kahalumigmigan ng Thermistor
Ang isang thermistor hygrometer ay binubuo ng isang pares ng magkaparehong thermistors. Sa pamamagitan ng paraan, alalahanin iyon thermistor - Ito ay isang non-linear na elektronikong sangkap na ang pagtutol ay lubos na nakasalalay sa temperatura nito.
Ang isa sa mga thermistors na kasama sa circuit ay inilalagay sa isang selyadong silid na may dry air. At ang iba pa - sa isang silid na may mga butas na kung saan ang hangin na may isang katangian ng kahalumigmigan ay pumapasok sa ito, ang halaga ng kung saan ay kailangang masukat. Ang mga thermistor ay konektado sa isang circuit ng tulay, ang boltahe ay inilalapat sa isa sa mga diagonal ng tulay, at ang mga pagbabasa ay binabasa mula sa iba pang dayagonal.
Sa kaso kapag ang boltahe sa mga terminal ng output ay zero, ang temperatura ng parehong mga sangkap ay pantay, samakatuwid ang kahalumigmigan ay pareho. Sa kaso kapag ang output ay makakatanggap ng isang non-zero boltahe, ipinapahiwatig nito ang pagkakaroon ng isang pagkakaiba sa kahalumigmigan sa mga silid. Kaya, ang kahalumigmigan ay natutukoy ng halaga ng boltahe na nakuha sa panahon ng mga sukat.
Ang isang walang karanasan na mananaliksik ay maaaring magtanong ng isang makatarungang tanong, bakit nagbabago ang temperatura ng isang thermistor kapag nakikipag-ugnay ito sa basa-basa na hangin? At ang bagay ay na may pagtaas ng halumigmig, ang tubig ay nagsisimula na sumingaw mula sa thermistor case, habang bumababa ang temperatura ng kaso, at mas mataas ang kahalumigmigan, mas matindi ang pagsingaw, at ang mas mabilis na nagpapalamig sa thermistor.
4) Optical (paghalay) kahalumigmigan sensor
Ang ganitong uri ng sensor ay pinaka tumpak. Ang batayan ng sensor ng optical na kahalumigmigan ay isang kababalaghan na nauugnay sa konsepto ng "dew point". Kapag naabot ng temperatura ang temperatura ng hamog, ang mga gas at likido na mga phase ay nasa kondisyon ng thermodynamic equilibrium.
Kaya, kung kukuha ka ng isang baso at i-install ito sa isang gaseous medium, kung saan ang temperatura sa oras ng pagsisiyasat ay nasa itaas ng punto ng hamog, at pagkatapos ay simulan ang proseso ng paglamig ng baso na ito, pagkatapos ay sa isang tiyak na temperatura na halaga ng paghataw ng tubig ay magsisimulang mabuo sa ibabaw ng salamin, ang singaw ng tubig na ito ay magsisimulang ipasa sa likidong yugto . Ang temperatura na ito ay lamang ang punto ng hamog.
Kaya, ang temperatura ng temperatura ng dew ay inextricably na naka-link at nakasalalay sa mga parameter tulad ng halumigmig at presyon sa kapaligiran. Bilang isang resulta, ang pagkakaroon ng kakayahang masukat ang presyon at temperatura ng punto ng hamog, madali itong matukoy ang kahalumigmigan. Ang prinsipyong ito ay nagsisilbing batayan para sa pagpapatakbo ng mga optical na sensor ng halumigmig.
Ang pinakasimpleng circuit ng naturang sensor ay binubuo ng isang LED na kumikinang sa isang ibabaw ng salamin. Sinasalamin ng salamin ang ilaw, binabago ang direksyon nito, at itinuturo ito sa photodetector. Sa kasong ito, ang salamin ay maaaring pinainit o pinalamig sa pamamagitan ng isang espesyal na aparato na kontrol na temperatura ng high-precision. Kadalasan ang gayong aparato ay isang pump ng thermoelectric. Siyempre, ang isang sensor ng temperatura ay naka-mount sa salamin.
Bago simulan ang mga sukat, ang temperatura ng salamin ay nakatakda sa isang halaga na malinaw na mas mataas kaysa sa temperatura ng dew point. Pagkatapos ay isagawa ang isang unti-unting paglamig ng salamin.Sa sandaling ang temperatura ay nagsisimula upang tumawid sa punto ng hamog, ang mga patak ng tubig ay agad na mapapawi sa ibabaw ng salamin, at ang ilaw na sinag mula sa diode ay masisira dahil sa kanila, magkalat, at ito ay hahantong sa pagbaba sa kasalukuyang sa circuit ng photodetector. Sa pamamagitan ng puna, nakikipag-ugnay ang photodetector sa temperatura ng temperatura ng salamin.
Kaya, batay sa impormasyong natanggap sa anyo ng mga senyas mula sa isang photodetector, ang tagapamahala ng temperatura ay panatilihin ang temperatura sa ibabaw ng salamin na eksaktong kapareho sa punto ng hamog, at ang sensor ng temperatura ay naaayon na nagpapakita ng temperatura. Kaya, sa kilalang presyon at temperatura, maaari mong tumpak na matukoy ang pangunahing mga tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan.
Ang sensor ng halumigmig na kahalumigmigan ay may pinakamataas na katumpakan na hindi makakamit ng iba pang mga uri ng sensor, kasama ang kawalan ng hysteresis. Ang kawalan ay ang pinakamataas na presyo ng lahat, kasama ang isang malaking pagkonsumo ng kuryente. Bilang karagdagan, ang pangangalaga ay dapat gawin upang matiyak na malinis ang salamin.
5) Electronic hygrometer
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng sensor ng kahalumigmigan ng elektronikong hangin ay batay sa isang pagbabago sa konsentrasyon ng electrolyte na sumasakop sa anumang materyal na de-kalidad na insulating electrical. Mayroong mga naturang aparato na may awtomatikong pag-init na may sanggunian sa punto ng hamog.
Kadalasan ang punto ng hamog ay sinusukat sa isang puro na solusyon ng lithium klorida, na napaka sensitibo sa kaunting mga pagbabago sa halumigmig. Para sa maximum na kaginhawahan, ang tulad ng isang hygrometer ay madalas na karagdagan sa gamit ng isang thermometer. Ang aparatong ito ay may mataas na kawastuhan at mababang error. Ito ay may kakayahang masukat ang halumigmig anuman ang temperatura ng ambient.
Ang mga simpleng electronic hygrometer sa anyo ng dalawang mga electrodes ay sikat din, na kung saan ay nakadikit lamang sa lupa, na kinokontrol ang kahalumigmigan nito ayon sa antas ng kondaktibiti, depende sa halumigmig na ito. Ang mga sensor na ito ay sikat sa mga tagahanga. Arduino, dahil madaling mag-set up ng awtomatikong pagtutubig ng isang halamanan sa hardin o bulaklak sa isang palayok, kung sakaling hindi ito maginhawa o maginhawa sa tubig nang manu-mano.
Bago ka bumili ng sensor, isaalang-alang kung ano ang kakailanganin mong sukatin, kamag-anak o ganap na kahalumigmigan, hangin o lupa, ano ang inaasahang saklaw ng pagsukat, mahalaga ang hysteresis, at kung ano ang kinakailangan. Ang pinaka-tumpak na sensor ay optical. Bigyang-pansin ang klase ng proteksyon ng IP, ang saklaw ng temperatura ng operating, depende sa mga tiyak na kondisyon kung saan gagamitin ang sensor, kung ang mga parameter ay angkop para sa iyo.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: