Độ ẩm là thước đo lượng hơi nước có trong không khí. Độ ẩm được tính là Độ ẩm tương đối và Độ ẩm tuyệt đối. Đối với môi trường công nghiệp và y tế độ ẩm tương đối trở thành một yếu tố quan trọng. Sự gia tăng các giá trị độ ẩm, vượt quá ngưỡng, có thể dẫn đến sự cố của hệ thống điều khiển, lỗi trong hệ thống dự báo thời tiết. Vì vậy, là một yếu tố an ninh và an toàn, việc đo lường các giá trị độ ẩm là rất quan trọng. Cảm biến độ ẩm được sử dụng để đo các giá trị độ ẩm. Cảm biến độ ẩm tương đối cũng đo nhiệt độ không khí. Nhưng loại cảm biến này không hữu ích cho nhiệt độ trên 100 độ C.
Cảm biến độ ẩm là gì?
Cảm biến độ ẩm là các thiết bị điện tử nhạy cảm với chi phí thấp được sử dụng để đo độ ẩm của không khí. Chúng còn được gọi là ẩm kế. Độ ẩm có thể được đo là độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cụ thể. Dựa trên loại độ ẩm được đo bằng cảm biến , chúng được phân loại là cảm biến độ ẩm tương đối và cảm biến độ ẩm tuyệt đối.
Dựa trên các thông số được sử dụng để đo độ ẩm, các cảm biến này cũng được phân loại là cảm biến độ ẩm điện dung, Cảm biến độ ẩm điện trở và Cảm biến độ ẩm dẫn nhiệt.
Một số thông số cần xem xét khi chọn các cảm biến này là Độ chính xác, Độ tuyến tính, Độ tin cậy, Độ lặp lại và Thời gian đáp ứng.
Nguyên lý làm việc của cảm biến độ ẩm
Cảm biến độ ẩm tương đối thường chứa một yếu tố cảm biến độ ẩm cùng với một nhiệt điện trở để đo nhiệt độ. Đối với một cảm biến điện dung, phần tử cảm biến là một tụ điện . Ở đây sự thay đổi độ thấm điện của vật liệu điện môi được đo để tính các giá trị độ ẩm tương đối.
Vật liệu có điện trở suất thấp được sử dụng để xây dựng cảm biến Điện trở. Vật liệu điện trở này được đặt trên đầu của hai điện cực. Thay đổi giá trị điện trở suất của vật liệu này được sử dụng để đo lường sự thay đổi độ ẩm.
Muối, chất điện phân rắn và polyme dẫn là những ví dụ về vật liệu điện trở được sử dụng trong cảm biến điện trở. Cảm biến dẫn nhiệt đo giá trị độ ẩm tuyệt đối.
Các ứng dụng
Cảm biến điện dung được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau để đo độ ẩm trong các hệ thống HVAC, Máy in, Máy fax, Trạm thời tiết, ô tô, chế biến thực phẩm, tủ lạnh, vv.
Do có chi phí thấp và kích thước nhỏ, cảm biến điện trở được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng, công nghiệp và trong nước. Cảm biến dẫn nhiệt thường được sử dụng trong các nhà máy dược phẩm, mất nước thực phẩm, máy sấy, vv.
Ví dụ
Một số ví dụ về các cảm biến có sẵn trên thị trường là DHT11, DHT22, AM2302, SHT71, v.v … Để sử dụng các cảm biến kỹ thuật số chính xác và đáng tin cậy được sử dụng. SHT3X là cảm biến linh hoạt nhất. SHTW2 là cảm biến độ ẩm nhỏ nhất hiện có trên thị trường. SHT85 cung cấp khả năng tái sinh dễ dàng.
Đo độ ẩm không đo độ ẩm trực tiếp. Chúng phụ thuộc vào việc đo các đại lượng như nhiệt độ, áp suất, khối lượng, điện trở suất để tính độ ẩm. Cảm biến kỹ thuật số đo lường sự thay đổi giá trị điện trở suất và độ dẫn để tính độ ẩm.
Các cảm biến này xuất ra các giá trị kỹ thuật số giúp chúng dễ dàng giao tiếp và sử dụng với các bộ vi điều khiển như Arduino, bảng Raspberry Pi . Những cảm biến này đã được chứng minh là một công cụ rất hữu ích cho sự an toàn của các thiết bị điện tử nhạy cảm, ít chịu đựng được những thay đổi của môi trường. Thông số nào là yếu tố quyết định để bạn chọn cảm biến cho ứng dụng của mình?