A medição da umidade e da temperatura é crucial, especialmente nos invernos rigorosos que muitos de nós estamos enfrentando atualmente. Isso é importante não apenas no dia a dia, mas também na indústria. Por exemplo, quando os transmissores de umidade são instalados e utilizados corretamente, os sistemas de automação predial podem determinar quando o ar se torna muito seco ou muito úmido, comprometendo o conforto.
Então, como funciona o sensor de temperatura e umidade?
Primeiro, Sensor de temperatura
Sensores de temperatura são usados para determinar a quantidade de calor ou frio produzida por um objeto ou sistema. Eles podem detectar qualquer mudança física na temperatura e emitir sinais analógicos ou digitais. Os sensores de temperatura se dividem em duas categorias: sensores de contato, que precisam estar em contato físico com o objeto a ser medido e monitoram as mudanças de temperatura por condução; e sensores de convecção e radiação, que monitoram as mudanças de temperatura por radiação.
Segundo,Sensor de umidade
Umidade é a quantidade de vapor de água presente no ar. Essa quantidade influencia o conforto humano e diversos processos industriais. O vapor de água também afeta uma variedade de processos físicos, químicos e biológicos. Os sensores de umidade funcionam detectando mudanças na corrente elétrica ou na temperatura do ar. Existem três tipos básicos de sensores de umidade: capacitivos, resistivos e térmicos. Cada um dos três tipos monitora continuamente pequenas mudanças na atmosfera para calcular a umidade do ar.
Um sensor capacitivo de umidadeDetermina a umidade relativa colocando uma fina tira de óxido metálico entre dois eletrodos. A capacitância elétrica dos óxidos metálicos varia com a umidade relativa do ar circundante. As principais aplicações são meteorológicas, comerciais e industriais. Sensores resistivos de umidade utilizam íons em sais para medir a impedância elétrica dos átomos. A resistência dos eletrodos em ambos os lados do meio salino varia com a umidade. Dois sensores de calor conduzem eletricidade com base na umidade do ar circundante. Um sensor é selado em nitrogênio seco, enquanto o outro é exposto ao ar ambiente. A diferença entre esses dois valores indica a umidade relativa.
Um sensor de umidadeÉ um dispositivo eletrônico que detecta a umidade do ambiente e a converte em um sinal elétrico. Os sensores de umidade vêm em diversos tamanhos e configurações; alguns são integrados a dispositivos portáteis, como smartphones, enquanto outros são integrados a sistemas embarcados maiores, como sistemas de monitoramento da qualidade do ar. Por exemplo, Transmissores de temperatura e umidade Hengko são amplamente utilizados emoO sensor de umidade de alta precisão de nível industrial é utilizado em diversos setores, como meteorologia, medicina, automotivo, HVAC e indústrias de manufatura. Ele garante medições precisas em todos os tipos de ambientes adversos.
Terceiro, Método de Cálculo
Os sensores de umidade são classificados em sensores de umidade relativa (UR) e sensores de umidade absoluta (UA), de acordo com o método utilizado para calcular a umidade. Os valores de umidade relativa são determinados comparando-se uma leitura de umidade em tempo real a uma determinada temperatura com a umidade máxima do ar nessa mesma temperatura. Portanto, o sensor de umidade relativa precisa medir a temperatura para calcular a umidade relativa. A umidade absoluta, por outro lado, é determinada independentemente da temperatura.
Em seguida, a aplicação de sensores.
Os sensores de temperatura têm aplicações práticas praticamente ilimitadas, sendo utilizados também em diversos produtos médicos, incluindo aparelhos de ressonância magnética (RM) e scanners de ultrassom portáteis. Em nossas casas, os sensores de temperatura estão presentes em uma variedade de eletrodomésticos, desde geladeiras e congeladores até fogões e fornos, garantindo que sejam aquecidos à temperatura ideal para cozinhar, além de aquecedores e aquecedores de ar. Até mesmo carregadores de bateria comuns os utilizam para evitar sobrecarga ou descarga excessiva, com base na temperatura da bateria.
Embora possa parecer improvável que sensores de temperatura sejam usados na extração de petróleo, eles são essenciais para garantir práticas de extração seguras e eficazes. A broca de perfuração possui um sensor de temperatura na extremidade que alerta os trabalhadores quando é necessário interromper a perfuração, pois, ao superaquecer (devido à perfuração contínua em profundidade), ela pode quebrar.
O sensor de temperatura está integrado ao radiador do carro. Isso é crucial, pois quando a água que circula pelo motor atinge temperaturas perigosamente altas, o sistema alerta para o motorista, indicando que, se esse limite for ultrapassado, pode ocorrer falha no motor e também no sistema de climatização. Ao ajustar automaticamente os parâmetros de acordo com a temperatura, essa situação é evitada com eficácia, sem colocar o motorista em risco.
Sistemas HVACSão necessárias medições de temperatura para ajudar a manter a temperatura ideal em um cômodo ou edifício. Sensores de temperatura são indispensáveis em praticamente todos os aparelhos e sistemas de ar condicionado de residências e escritórios. Eles também podem ser usados para detectar vazamentos, identificando anomalias inesperadas de temperatura.
A energia renovável depende de sensores de temperatura para funcionar de forma eficiente. Bombas de calor solares, turbinas eólicas, aplicações de combustão de biomassa e fontes de calor geotérmicas dependem da regulação e medição da temperatura.
Quinto, Calibração de Precisão
Para determinar a precisão do sensor, os valores obtidos são comparados com o padrão de referência. Para verificar a precisão dos sensores de umidade, criamos padrões utilizando uma abordagem de "sal saturado". Resumidamente, quando certos sais (compostos iônicos como sal de cozinha ou cloreto de potássio) são dissolvidos em água, criam uma atmosfera com umidade conhecida.
Essespropriedades químicasSão utilizados para criar um microambiente com uma porcentagem conhecida de umidade relativa (UR) (o padrão de referência), que é então lida por um sensor. Mais precisamente, preparamos a solução no tanque selado para criar a atmosfera e, em seguida, colocamos o sensor conectado dentro do tanque. Depois disso, o sensor é lido repetidamente e os valores são registrados.
Podemos desenvolver perfis para o sensor em teste repetindo esse processo com vários sais diferentes, cada um dos quais produz uma umidade relativa diferente. Como conhecemos a umidade relativa de cada microambienteronmento, podemos compararo sensorAs leituras são comparadas com os valores conhecidos para determinar a precisão do sensor.
Se o desvio for grande, mas não insuperável, podemos melhorar a precisão da medição utilizando um procedimento de calibração matemática no software.
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