Co to jest rezystancyjny czujnik wilgotności?

Rezystancyjne czujniki wilgotności mierzą zmianę impedancji elektrycznej ośrodka higroskopijnego, takiego jak przewodzący polimer, sól lub poddane obróbce podłoże.

Czujniki rezystancyjne oparte są na uzwojeniu międzycyfrowym lub dwuprzewodowym. Po osadzeniu hydroskopijnej powłoki polimerowej ich opór zmienia się odwrotnie wraz z wilgocią. Zmiana impedancji jest zazwyczaj odwrotną wykładniczą zależnością od wilgotności.

Czujniki rezystancyjne na ogół składają się z elektrod ze szlachetnego metalu osadzonych na podłożu za pomocą technik fotorezystu lub z elektrod nawiniętych na cylindrze z tworzywa sztucznego lub szkła. Podłoże jest pokryte solą lub przewodzącym polimerem. Alternatywnie podłoże można potraktować aktywującymi substancjami chemicznymi, takimi jak kwas.

Działanie czujnika

Czujnik pochłania parę wodną, ​​a jonowe grupy funkcyjne ulegają dysocjacji, co powoduje wzrost przewodności elektrycznej. Czas odpowiedzi większości czujników rezystancyjnych waha się od 10 do 30 s, aby osiągnąć 63% rzeczywistej wartości. Zakres impedancji typowych elementów rezystancyjnych wynosi od 1 omów do 000 100 000 omów.

Większość czujników rezystancyjnych wykorzystuje symetryczne napięcie napędu AC bez odchylenia DC, aby zapobiec polaryzacji czujnika. Ta odpowiedź może być linearyzowana metodami analogowymi lub cyfrowymi. Typowy rezystor zmienny ma zakres od kilku kiloomów do 100 megaomów. Nominalna częstotliwość wzbudzenia wynosi od 30 Hz do 10 kHz.

Kalibracja i dokładność czujnika 

Czujnik „rezystancyjny” nie jest wyłącznie rezystancyjny, ponieważ efekty pojemnościowe sprawiają, że odpowiedź jest miarą impedancji. Wyraźną zaletą rezystancyjnych czujników RH jest ich zamienność, zwykle w granicach plus lub minus 2% RH, co pozwala na kalibrację obwodów elektronicznego kondycjonowania sygnału przez rezystor w ustalonym punkcie RH. Eliminuje to potrzebę stosowania wzorców kalibracji wilgotności, więc rezystancyjne czujniki wilgotności są zwykle wymienialne na miejscu.

Dokładność poszczególnych rezystancyjnych czujników wilgotności można potwierdzić, testując w komorze kalibracyjnej wilgotności względnej lub w skomputeryzowanym systemie DA z odniesieniem w znormalizowanym środowisku o kontrolowanej wilgotności. Nominalna temperatura pracy czujników rezystancyjnych wynosi od -40 st.C do 100 st.C.

Żywotność czujnika

W środowiskach mieszkalnych i komercyjnych żywotność tych czujników wynosi> 5 lat, ale narażenie na opary chemiczne i inne zanieczyszczenia, takie jak mgła olejowa, może spowodować przedwczesną awarię. Inną wadą niektórych czujników rezystancyjnych jest ich tendencja do zmiany wartości pod wpływem kondensacji, jeśli stosowana jest powłoka rozpuszczalna w wodzie.

Rezystancyjne czujniki wilgotności mają znaczną zależność od temperatury, gdy są instalowane w środowisku o dużych wahaniach temperatury. Dla większej precyzji wbudowana jest jednoczesna kompensacja temperatury. Mały rozmiar, niski koszt, wymienność i długoterminowa stabilność sprawiają, że te czujniki rezystancyjne nadają się do stosowania w produktach sterujących i wyświetlających w zastosowaniach przemysłowych, handlowych i mieszkalnych.