Ce este un senzor rezistiv de umiditate?

Senzorii de umiditate rezistivi măsoară schimbarea impedanței electrice a unui mediu higroscopic, cum ar fi un polimer conductiv, sare sau un substrat tratat.

Senzorii rezistenți se bazează pe o înfășurare interdigitală sau cu două fire. După depunerea unui strat de polimer hidroscopic, rezistența acestora se schimbă invers cu umiditatea. Schimbarea impedanței este, în general, o relație exponențială inversă cu umiditatea.

Senzorii rezistenți constau în general din electrozi metalici nobili depuși pe un substrat prin tehnici de fotorezistență sau din electrozi înfășurați pe un cilindru din plastic sau sticlă. Substratul este acoperit cu o sare sau un polimer conductiv. Alternativ, substratul poate fi tratat cu substanțe chimice care activează, cum ar fi acidul.

Funcționarea senzorului

Senzorul absoarbe vapori de apă și grupurile funcționale ionice sunt disociate, rezultând o creștere a conductivității electrice. Timpul de răspuns al majorității senzorilor rezistivi variază de la 10 la 30 s pentru a ajunge la 63% din valoarea reală. Gama de impedanță a elementelor rezistive tipice este de la 1 ohmi la 000 ohmi.

Majoritatea senzorilor rezistivi utilizează o tensiune de acționare simetrică AC fără polarizare DC pentru a preveni polarizarea senzorului. Acest răspuns poate fi liniarizat prin metode analogice sau digitale. Rezistența variabilă tipică variază de la câțiva kilohmi la 100 Mohms. Frecvența nominală de excitație este de 30 Hz la 10 kHz.

Calibrarea și precizia senzorului 

Senzorul "rezistiv" nu este pur rezistiv în sensul că efectele capacitive fac din răspuns o măsură de impedanță. Un avantaj distinct al senzorilor RH rezistivi este interschimbabilitatea lor, de obicei în plus sau minus 2% RH, care permite calibrarea circuitelor electronice de condiționare a semnalului printr-un rezistor la un punct RH fix. Aceasta elimină necesitatea standardelor de calibrare a umidității, astfel încât senzorii de umiditate rezistivi sunt în general înlocuiți pe câmp.

Acuratețea senzorilor rezistenți individuali de umiditate poate fi confirmată prin testarea într-o cameră de calibrare RH sau printr-un sistem DA computerizat la care se face referire într-un mediu standardizat controlat de umiditate. Temperatura nominală de funcționare a senzorilor rezistenți variază de la -40 grade C la 100 grade C.

Viața senzorului

În mediile rezidențiale și comerciale, speranța de viață a acestor senzori este> 5 ani, dar expunerea la vapori chimici și la alți contaminanți, cum ar fi ceața de ulei, poate provoca defecțiuni premature. Un alt dezavantaj al unor senzori rezistenți este tendința lor de a schimba valorile atunci când sunt expuse la condens dacă este utilizat un strat solubil în apă.

Senzorii de umiditate rezistivi au dependențe semnificative de temperatură atunci când sunt instalați într-un mediu cu fluctuații mari de temperatură. Compensarea simultană a temperaturii este încorporată pentru mai multă precizie. Dimensiunea redusă, costul redus, interschimbabilitatea și stabilitatea pe termen lung fac ca acești senzori rezistivi să fie adecvați pentru utilizarea în produse de control și afișare pentru aplicații industriale, comerciale și rezidențiale.