Kas yra drėgmės jutiklis?
Drėgmės jutiklis - tai elektroninis prietaisas, matuojantis ore ar dujose esančių vandens garų kiekį. Jis iš esmės aptinka drėgmės sukeltus aplinkos pokyčius ir paverčia juos elektriniu signalu. Pagal šį signalą galima nustatyti santykinę drėgmę (RH), kuri parodo, kiek drėgmės yra ore, palyginti su didžiausiu jos kiekiu, kurį jis gali išlaikyti esant tam tikrai temperatūrai.
Yra įvairių tipų drėgmės jutiklių, kurių kiekvienas veikia skirtingais principais:
- Talpinis: Šiuose jutikliuose yra elektrodai, kuriuose saugomas elektros krūvis. Didėjant drėgmės lygiui, vandens garų molekulės sugeria dalį krūvio, todėl keičiasi talpa (gebėjimas kaupti krūvį).
- Atsparusis: Šiuose jutikliuose naudojama medžiaga, kurios varža kinta priklausomai nuo drėgmės absorbcijos. Didelė drėgmė didina laidumą ir mažina varžą, ir atvirkščiai.
- Šilumos laidumas: Šie jutikliai matuoja skirtingą sauso oro ir oro su vandens garais šiluminį laidumą. Vienas jutiklis gali būti įkaitęs, o jo atvėsimo greitis dėl aplinkinio oro priklauso nuo drėgmės.
Štai keletas dažniausių drėgmės jutiklių taikymo sričių:
- ŠVOK sistemos: Temperatūros ir drėgmės reguliavimas, užtikrinantis komfortą ir energijos vartojimo efektyvumą.
- Orų stebėjimas: Drėgmės lygio stebėjimas orų prognozėms.
- Patalpų oro kokybės (IAQ) stebėsena: Palaikyti sveiką ir komfortišką patalpų orą.
- Žemės ūkis: Pasėlių augimo optimizavimas kontroliuojant drėgmę šiltnamiuose.
- Pramoniniai procesai: Nuolatinės produktų kokybės užtikrinimas drėgmei jautrioje gamyboje.
- Buitinė elektronika: Išmaniųjų telefonų, dėvimųjų įrenginių ir kitų prietaisų, kuriems naudingas drėgmės jutiklis, funkcijų tobulinimas (pvz., rūko aptikimas fotoaparato objektyvuose).
Matuodami drėgmę, šie jutikliai atlieka svarbų vaidmenį įvairiose srityse, kuriose būtina kontroliuoti drėgmę.
Drėgmės jutiklių veikimo principas
Drėgmės jutikliai veikia aptikdami drėgmės sukeltus aplinkos pokyčius ir šiuos pokyčius paversdami elektriniu signalu. Yra trys pagrindiniai drėgmės jutiklių tipai, kurių kiekvienas naudoja skirtingus principus:
1. Talpiniai jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai remiasi savybe talpa, t. y. prietaiso gebėjimas kaupti elektros krūvį. Juos sudaro du elektrodai, atskirti plonu higroskopinės medžiagos sluoksniu (lengvai sugeria vandens garus).
- Veikimas: Sausa higroskopinė medžiaga turi mažą talpą. Didėjant drėgmei, medžiaga sugeria vandens garų molekules, todėl keičiasi jos dielektrinė skvarba (gebėjimas kaupti elektros krūvį) ir didėja bendra talpa tarp elektrodų.
- Matavimas: Matuodamas talpos pokytį jutiklis gali nustatyti santykinės drėgmės lygį.
2. Varžiniai jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai naudoja higroskopinė medžiaga kurio elektrinė varža keičiasi priklausomai nuo sugerto vandens garų kiekio.
- Veikimas: Varžinė medžiaga paprastai yra polimero plėvelė arba druskos tirpalas, įterptas tarp dviejų elektrodų. Sausa medžiaga turi didelę varžą. Didėjant drėgmei, absorbuojami vandens garai, todėl medžiaga išbrinksta, o jos jonai tampa judresni. Dėl to padidėja laidumas ir sumažėja varža tarp elektrodų.
- Matavimas: Jutiklis matuoja varžos pokytį, kurį galima susieti su santykinės drėgmės lygiu.
3. Šilumos laidumo jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai išnaudoja skirtumą tarp šiluminis laidumas tarp sauso oro ir oro, kuriame yra vandens garų.
- Veikimas: Yra du pagrindiniai dizainai:
- Drėgnoji ir sausoji lemputė: Šiame tipe naudojami du jutikliai, kurių vienas su nuolat sudrėkintu dagčiu (šlapia lemputė), o kitas - sausas (sausa lemputė). Drėgmei apskaičiuoti naudojamas jutiklių atvėsimo greičių skirtumas, atsirandantis dėl skirtingo drėgno ir sauso oro šiluminio laidumo.
- Šildomas: Šiame tipe naudojamas vienas įkaitintas jutiklis. Įkaitinto jutiklio atvėsimo greitis priklauso nuo aplinkinio oro šilumos laidumo, kuriam įtakos turi drėgmė. Didesnis drėgnumas lemia greitesnį atvėsimą dėl padidėjusio vandens garų laidumo.
- Matavimas: Matuodamas temperatūrų skirtumą arba vėsinimo greitį, jutiklis gali nustatyti santykinę drėgmę.
Papildomos aplinkybės:
- Kalibravimas: Drėgmės jutiklius gali reikėti periodiškai kalibruoti, kad būtų išlaikytas tikslumas, ypač aplinkoje, kurioje dažnai svyruoja drėgmė.
- Reakcijos laikas: Laikas, per kurį jutiklis reaguoja į drėgmės pokyčius, gali skirtis priklausomai nuo tipo ir konstrukcijos.
Šie principai yra drėgmės jutiklių veikimo pagrindas, todėl jie gali atlikti svarbų vaidmenį įvairiose srityse, kur drėgmės kontrolė yra labai svarbi.
Drėgmės jutiklių tipai
Humidity sensors come in various forms, each employing distinct principles to measure the amount of water vapor in the air. Here’s a breakdown of the most common types:
1. Talpiniai jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai remiasi talpa, prietaiso gebėjimas kaupti elektros krūvį. Juos sudaro du elektrodai, atskirti higroskopine medžiaga (lengvai sugeria vandens garus).
- Darbas: Sausa higroskopinė medžiaga turi mažą talpą. Didėjant drėgmei, vandens garų molekulės absorbuojamos, todėl keičiasi jos dielektrinė skvarba (gebėjimas kaupti krūvį) ir didėja bendra talpa tarp elektrodų.
- Matavimas: Matuodamas talpos pokytį jutiklis gali nustatyti santykinės drėgmės lygį.
- Privalumai: Talpiniai jutikliai pasižymi dideliu tikslumu, puikiu stabilumu ir plačiu veikimo diapazonu. Jie taip pat yra kompaktiški ir pasižymi greitu atsako laiku.
- Trūkumai: Jie gali būti brangesni už kai kuriuos kitus tipus ir gali būti šiek tiek jautresni užteršimui.
2. Varžiniai jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai naudoja higroskopinė medžiaga kurio elektrinė varža keičiasi priklausomai nuo sugerto vandens garų kiekio.
- Darbas: Varžinė medžiaga paprastai yra polimero plėvelė arba druskos tirpalas, įterptas tarp dviejų elektrodų. Sausa medžiaga turi didelę varžą. Didėjant drėgmei, absorbuojami vandens garai, todėl medžiaga išbrinksta, o jos jonai tampa judresni. Dėl to padidėja laidumas ir sumažėja varža tarp elektrodų.
- Matavimas: Jutiklis matuoja varžos pokytį, kurį galima susieti su santykinės drėgmės lygiu.
- Privalumai: Rezistyviniai jutikliai paprastai yra nebrangūs ir paprastos konstrukcijos.
- Trūkumai: Jie gali būti ne tokie tikslūs ir ne tokie stabilūs kaip talpiniai jutikliai. Be to, jie gali lėčiau reaguoti ir laikui bėgant gali būti labiau linkę į dreifą.
3. Šilumos laidumo jutikliai:
- Principas: Šie jutikliai išnaudoja skirtumą tarp šiluminis laidumas tarp sauso oro ir oro, kuriame yra vandens garų.
- Darbas: Yra du pagrindiniai dizainai:
- Drėgnoji ir sausoji lemputė: Šiame tipe naudojami du jutikliai, kurių vienas su nuolat sudrėkintu dagčiu (šlapia lemputė), o kitas - sausas (sausa lemputė). Drėgmei apskaičiuoti naudojamas jutiklių atvėsimo greičių skirtumas, atsirandantis dėl skirtingo drėgno ir sauso oro šiluminio laidumo.
- Šildomas: Šiame tipe naudojamas vienas įkaitintas jutiklis. Įkaitinto jutiklio atvėsimo greitis priklauso nuo aplinkinio oro šilumos laidumo, kuriam įtakos turi drėgmė. Didesnis drėgnumas lemia greitesnį atvėsimą dėl padidėjusio vandens garų laidumo.
- Matavimas: Matuodamas temperatūrų skirtumą arba vėsinimo greitį, jutiklis gali nustatyti santykinę drėgmę.
- Privalumai: Šilumos laidumo jutikliai gali būti naudojami atšiaurioje aplinkoje ir yra gana atsparūs užterštumui.
- Trūkumai: Jie gali būti ne tokie tikslūs kaip kitų tipų, ypač esant mažesniam drėgmės lygiui. Jie taip pat gali lėčiau reaguoti į drėgmės pokyčius ir sunaudoti daugiau energijos.
Papildomi tipai:
- Gravimetriniai jutikliai: Šie labai tikslūs jutikliai tiesiogiai matuoja vandens garų svorį, kurį sugeria sausiklis (džiovinimo medžiaga). Tačiau jie yra didelių gabaritų, sudėtingi ir netinka daugeliui taikymų.
- elektrolitiniai jutikliai: Šiuose jutikliuose naudojamas elektrolito tirpalas, kuris praleidžia elektros srovę pagal sugertą vandens garų kiekį. Jie pasižymi geru tikslumu, tačiau juos reikia reguliariai prižiūrėti ir jie nėra idealiai tinkami didelės drėgmės aplinkai.
- Optiniai jutikliai: Atsiranda naujesnių technologijų, kurios drėgmei nustatyti naudoja optines savybes. Šie jutikliai gali būti labai jautrūs ir gali turėti pranašumų tam tikrose srityse.
Tinkamo jutiklio pasirinkimas:
Jūsų projektui tinkamiausias drėgmės jutiklis priklauso nuo įvairių veiksnių, įskaitant:
- Reikalaujamas tikslumas: Kiek svarbus tikslus drėgmės matavimas?
- Veikimo diapazonas: Kokio drėgmės lygio diapazonas bus veikiamas jutiklio?
- Reakcijos laikas: Kaip greitai jutiklis turi reaguoti į drėgmės pokyčius?
- Aplinkos sąlygos: Ar jutiklis bus naudojamas atšiaurioje aplinkoje?
- Sąnaudos ir energijos suvartojimas: Koks jūsų biudžetas ir galios apribojimai?
Atsižvelgdami į šiuos veiksnius ir unikalias kiekvieno tipo savybes, galite pasirinkti optimalų drėgmės jutiklį, atitinkantį jūsų konkrečius poreikius.
Čia pateikiame 10 geriausių drėgmės jutiklių gamintojų rinkoje, galite patikrinti išsamią informaciją ir pasirinkti tinkamą drėgmės jutiklių tiekėją.
Sensirion
Gamintojo apžvalga
Garsi Šveicarijos aukštųjų technologijų bendrovė "Sensirion" yra pasaulinė jutiklių gamybos lyderė, daugiausia dėmesio skirianti didelio našumo, mažos galios ir skaitmeninės išvesties drėgmės bei diferencinio slėgio jutikliams.
Jie žinomi dėl savo naujoviškos CMOSens® technologijos, kurioje jutiklio elementas, signalo apdorojimas ir kalibravimo duomenys sujungti į vieną lustą.
Honeywell
A global technology giant, Honeywell’s Sensing and Control division offers a vast portfolio of sensors, including humidity sensors.
Jie siūlo įvairių tipų temperatūros ir drėgmės jutiklius, įskaitant skaitmeninius, įtampos ir talpos išvesties variantus.
"Bosch Sensortec
Gamintojo apžvalga
Pirmaujanti mikroelektromechaninių sistemų (MEMS) jutiklių tiekėja "Bosch Sensortec" siūlo platų aplinkos jutiklių, įskaitant drėgmės jutiklius, asortimentą. Jų gaminiai pasižymi mažu dydžiu, mažomis energijos sąnaudomis ir dideliu tikslumu.
"Texas Instruments
Gamintojo apžvalga
"Texas Instruments", gerai įsitvirtinusi puslaidininkių bendrovė, siūlo įvairius drėgmės jutiklius, įskaitant integruotas grandines ir atskirus jutiklius.
Jų gaminiai skirti įvairiausioms reikmėms - nuo buitinės elektronikos iki pramoninės automatikos.
NXP puslaidininkiai
Gamintojo apžvalga
Kitas svarbus puslaidininkių pramonės žaidėjas "NXP" siūlo drėgmės jutiklius, kuriuose daugiausia dėmesio skiriama mažam energijos suvartojimui ir dideliam patikimumui.
Jų gaminiai tinka įvairioms reikmėms, įskaitant pastatų automatizavimą, ŠVOK sistemas ir buitinę techniką.
"TE Connectivity" (TE)
Gamintojo apžvalga
"TE Connectivity" (TE) yra pirmaujanti jungčių ir kitų elektroninių komponentų gamintoja. Ji taip pat siūlo įvairius drėgmės jutiklius, įskaitant talpinius ir varžinius.
Jų jutikliai pasižymi patvarumu ir ilgalaikiu stabilumu.
STMicroelectronics
Gamintojo apžvalga
"STMicroelectronics", pasaulinė puslaidininkinių prietaisų tiekėja, siūlo įvairius drėgmės jutiklių sprendimus, įskaitant skaitmeninius ir analoginius variantus.
Jų gaminiai garsėja kompaktiškumu ir integravimo galimybėmis.
Amphenol
Gamintojo apžvalga
"Amphenol", pirmaujanti jungiamųjų gaminių gamintoja, taip pat siūlo įvairius aplinkos jutiklius, įskaitant drėgmės jutiklius.
Jų jutikliai pasižymi tvirtumu ir tinkamumu naudoti atšiaurioje aplinkoje.
Lairdas
Gamintojo apžvalga
"Laird", besispecializuojanti belaidžio ryšio ir išmaniųjų technologijų srityje, taip pat siūlo įvairius drėgmės jutiklių sprendimus.
Jų jutikliai dažnai integruojami su kitomis jutiklių technologijomis, kad būtų galima vykdyti visapusišką aplinkos stebėseną.
MEAS (matavimo specialybės)
Gamintojo apžvalga
(Matavimo specialybės): MEAS, pirmaujanti našumui svarbių jutiklių ir jutikliais pagrįstų sprendimų tiekėja, siūlo išsamią drėgmės jutiklių liniją.
Jų gaminiai naudojami įvairiose srityse, įskaitant automobilių, medicinos ir pramonės sektorius.
Pagrindinės funkcijos
Kai kurios pagrindinės kiekvieno drėgmės jutiklio gaminio savybės, tikiuosi, kad ši informacija bus naudinga jūsų pasirinkimui:
| Gamintojai | Dėmesys verslui | Pagrindiniai produktai | Pagrindinės funkcijos |
|---|---|---|---|
| Sensirion | Didelio našumo, mažos galios jutikliai | SHT serija, CMOSens® technologija | – Excellent accuracy & reliability – Low power consumption – Compact, digital package – Integrated temperature & humidity sensing (SHT series) – CMOSens® technology for on-chip sensor element, signal processing, and calibration |
| Honeywell | Platus jutiklių portfelis | HIH serija | – High performance & reliability – Diverse output options (digital, voltage, capacitance) – Suitable for demanding applications (building automation, HVAC, industrial) |
| "Bosch Sensortec | MEMS jutikliai | BME280 | – Integrated temperature, humidity, & barometric pressure sensing – Compact & versatile – Ideal for weather monitoring, wearables, air quality |
| "Texas Instruments | Puslaidininkiai | HDC2010 | – Low power consumption – High accuracy – Well-suited for battery-powered applications |
| NXP puslaidininkiai | Puslaidininkiai | HTS221 | – Compact & reliable – Low power consumption – Suitable for building automation, white goods, data loggers |
| "TE Connectivity" (TE) | Jungtys ir elektroniniai komponentai | HTHT-003 | – Durable & long-lasting – High stability – Suitable for harsh environments |
| STMicroelectronics | Puslaidininkiniai įtaisai | HTS21 | – Good accuracy & compact size – Digital output – Ideal for wearables, smartphones, building automation |
| Amphenol | Tarpusavio jungčių produktai | AHT serija | – Robust & withstands harsh environments – Various options for diverse applications |
| Lairdas | Belaidis ryšys ir išmaniosios technologijos | RH serija | – Integrated temperature sensing – Digital output – Often combined with other Laird products for comprehensive monitoring |
| MEAS (matavimo specialybės) | Veikimui svarbūs jutikliai | HS300x serija | – High-performance for demanding applications – Excellent accuracy & stability – Ideal for industrial, medical, and automotive use |
Tai tik keli iš daugelio rinkoje esančių drėgmės jutiklių gamintojų.
Tinkamas jutiklis priklauso nuo konkrečių jūsų poreikių, pavyzdžiui, tikslumo, energijos suvartojimo, dydžio ir kainos.
Išnagrinėkite šias ir kitas įmones, kad rastumėte tinkamiausią jūsų projektui.
Lithuanian 
English 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
German 
French 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Romanian 
Polish 
Ukrainian 
Greek 
Hungarian 
Swedish