اصل سنسور دما و سنسور رطوبت

تشخیص رطوبت و دما بسیار مهم است، به خصوص در زمستان های سخت که بسیاری از ما در حال حاضر آن را تجربه می کنیم.نه تنها در زندگی روزمره، بلکه در صنعت تولید نیز اهمیت دارد.به عنوان مثال، هنگامی که فرستنده‌های رطوبت به درستی نصب و استفاده می‌شوند، سیستم‌های اتوماسیون ساختمان می‌توانند تعیین کنند که هوا برای راحتی بیش از حد خشک یا خیلی مرطوب می‌شود.

اولین, حسگر دما

سنسورهای دما برای تعیین میزان گرما یا سرمای تولید شده توسط یک جسم یا سیستم استفاده می شوند.این می تواند هر گونه تغییر فیزیکی در دما و سیگنال های آنالوگ یا دیجیتال خروجی را حس یا تشخیص دهد.سنسورهای دما به دو دسته تقسیم می شوند: سنسورهای دمای تماس باید در تماس فیزیکی با جسم مورد سنجش قرار گیرند و تغییرات دما را از طریق رسانایی کنترل کنند.سنسورهای دمای تماسی تغییرات دما را با همرفت و تابش کنترل می کنند.

دومین،سنسور رطوبت

رطوبت مقدار بخار آب موجود در هوا است.میزان بخار آب موجود در هوا بر آسایش انسان و فرآیندهای مختلف صنعتی تأثیر دارد.بخار آب همچنین بر انواع فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تأثیر می گذارد.سنسورهای رطوبت با تشخیص تغییرات جریان الکتریکی یا دمای هوا کار می کنند.سه نوع اصلی سنسور رطوبت وجود دارد: خازنی، مقاومتی و حرارتی.هر یک از این سه نوع به طور مداوم تغییرات جزئی در جو را برای محاسبه رطوبت هوا زیر نظر دارند.

یک سنسور خازنی رطوبت با قرار دادن نوار نازکی از اکسید فلزی بین دو الکترود، رطوبت نسبی را تعیین می کند.ظرفیت الکتریکی اکسیدهای فلزی با رطوبت نسبی جو اطراف تغییر می کند.کاربردهای اصلی آب و هوا، تجاری و صنعتی است.حسگرهای رطوبت مقاومتی از یون های موجود در نمک ها برای اندازه گیری امپدانس الکتریکی اتم ها استفاده می کنند.مقاومت الکترود در دو طرف محیط نمکی با رطوبت تغییر می کند.دو حسگر حرارتی بر اساس رطوبت هوای اطراف، الکتریسیته را هدایت می کنند.یک سنسور در نیتروژن خشک مهر و موم شده است، در حالی که دیگری در معرض هوای محیط است.تفاوت بین این دو مقدار نشان دهنده رطوبت نسبی است.

سنسور رطوبت یک دستگاه الکترونیکی است که رطوبت محیط را تشخیص داده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.سنسورهای رطوبت در اندازه ها و پیکربندی های مختلفی وجود دارند.برخی از آنها در دستگاه های دستی مانند تلفن های هوشمند ادغام می شوند، در حالی که برخی دیگر در سیستم های جاسازی شده بزرگتر مانند سیستم های نظارت بر کیفیت هوا ادغام می شوند.مثلا، ترانسمیترهای دما و رطوبت Hengko به طور گسترده در استفاده می شودراصنایع هواشناسی، پزشکی، خودروسازی و HVAC و صنایع تولیدی.سنسور رطوبت با دقت بالا درجه صنعتی می تواند اندازه گیری دقیق را در انواع محیط های سخت تضمین کند.

سوم، روش محاسبه

سنسورهای رطوبت با توجه به روشی که برای محاسبه رطوبت به کار می رود به سنسورهای رطوبت نسبی (RH) و سنسورهای رطوبت مطلق (AH) طبقه بندی می شوند.مقادیر رطوبت نسبی با مقایسه رطوبت در زمان واقعی در یک دمای معین با حداکثر رطوبت هوا در آن دما تعیین می شود.بنابراین سنسور رطوبت نسبی برای محاسبه رطوبت نسبی باید دما را اندازه گیری کند.در مقابل، رطوبت مطلق مستقل از دما تعیین می شود.

چهارم، کاربرد سنسورها

سنسورهای دما تقریباً کاربردهای عملی نامحدودی دارند، زیرا در انواع محصولات پزشکی از جمله دستگاه های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) و اسکنرهای اولتراسوند قابل حمل نیز استفاده می شوند.سنسورهای دما در انواع لوازم خانگی در خانه‌های ما از یخچال و فریزر گرفته تا اجاق گاز و اجاق گاز استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که آنها تا دمای مناسب برای پخت و پز گرم می‌شوند.حتی شارژرهای معمولی باتری نیز از آنها برای جلوگیری از شارژ یا کم شارژ شدن باتری بر اساس دمای آن استفاده می کنند.

اگرچه ممکن است بعید به نظر برسد که استخراج روغن برای سنسورهای دما مورد استفاده قرار گیرد، اما این سنسورها برای اطمینان از روش‌های استخراج روغن ایمن و مؤثر ضروری هستند.بیت روغن دارای یک سنسور دما در انتهای خود است که به کارگران هشدار می دهد زمانی که باید حفاری را متوقف کنند، زیرا زمانی که بیش از حد گرم می شود (به دلیل ادامه حفاری در اعماق زمین)، ممکن است بیش از حد داغ شود و بشکند.

سنسور دما در رادیاتور خودرو تعبیه شده است.این بسیار مهم است، زیرا زمانی که آب در حال گردش از طریق موتور خودرو به دمای غیرایمن بالایی می رسد، به شما هشدار می دهند که اگر بیش از حد مجاز باشد، می تواند باعث خرابی موتور و همچنین کنترل آب و هوای خودرو شود.با تنظیم خودکار پارامترها بر اساس دما، از این وضعیت بدون اینکه راننده در خطر باشد، به طور موثر جلوگیری می شود.

سیستم های HVAC به اندازه گیری دما برای کمک به حفظ دمای مطلوب در یک اتاق یا ساختمان نیاز دارند.سنسورهای دما تقریباً در هر واحد و سیستم تهویه مطبوع در منازل و ادارات مورد نیاز است.آنها همچنین می توانند برای تشخیص نشت با تشخیص ناهنجاری های دمایی غیر منتظره استفاده شوند.

انرژی های تجدیدپذیر برای کارآمدی به سنسورهای دما متکی است.پمپ های حرارتی خورشیدی، توربین های بادی، کاربردهای احتراق زیست توده و منابع حرارتی زمین همگی به تنظیم و اندازه گیری دما متکی هستند.

پنجم، کالیبراسیون دقیق

برای تعیین دقت سنسور، مقادیر به دست آمده با استاندارد مرجع مقایسه می شود.برای تأیید صحت سنسورهای رطوبت، استانداردهایی را با استفاده از رویکرد "نمک اشباع" ایجاد کردیم.به طور خلاصه، هنگامی که نمک های خاصی (ترکیبات یونی مانند نمک خوراکی یا کلرید پتاسیم) در آب حل می شوند، فضایی با رطوبت شناخته شده ایجاد می کنند.

این خواص شیمیایی برای ایجاد یک ریزمحیط با درصد مشخصی از رطوبت نسبی (RH) (استاندارد مرجع) استفاده می شود که سپس توسط یک سنسور خوانده می شود.به طور دقیق تر، محلول را در مخزن آب بندی شده برای نگه داشتن جو آماده می کنیم و سپس سنسور متصل را در مخزن آب بندی شده قرار می دهیم.پس از آن، سنسور بارها خوانده می شود و مقادیر ثبت می شود.

می‌توانیم با تکرار این فرآیند با چندین نمک مختلف که هر کدام رطوبت نسبی متفاوتی تولید می‌کنند، پروفایل‌هایی را برای حسگر مورد آزمایش ایجاد کنیم.زیرا ما رطوبت نسبی هر میکروآنوی را می دانیمrمدیون، می توانیم مقایسه کنیمسنسورقرائت با آن مقادیر شناخته شده برای تعیین دقت سنسور.

اگر انحراف زیاد باشد اما غیرقابل حل نباشد، می‌توانیم با استفاده از روش کالیبراسیون ریاضی در نرم‌افزار، دقت اندازه‌گیری را بهبود ببخشیم.