Датчик увлажнения воздуха – Датчик влажности воздуха: ёмкостной, резистивный сенсор, обзор

Датчик влажности воздуха: ёмкостной, резистивный сенсор, обзор

Датчик влажности имеет еще одно название – гигрометр. Он представляет собой прибор для измерения уровня влажности. Последний показатель является важным как для повседневной жизни, так и для производственных процессов.

В быту от влажности зависит самочувствие обитателей дома. Что касается производственных процессов, то некоторым приборам важен уровень влажности, под него даже проводят их настройку.

Терминология

Следует разобраться, что собой представляют датчики влажности воздуха, поскольку не все пользователи понимают, для каких показателей они используются.

Существует абсолютная и относительная влажность воздуха. Первая означает точное количество воды в воздухе (измеряется в г/куб.м). При этом содержание влаги можно определить и в процентном соотношении. У данного показателя есть предел – 100%. Это наибольшая величина, которую называют также порогом максимального насыщения. Еще одно ее название – влагоемкость. Процесс конденсации стартует как раз с этого предела.

Между влагоемкостью и температурой среды есть взаимосвязь. Чем выше температура, тем большее количество влаги может собираться все в том же объеме воздуха. Поэтому и цифровые, и аналоговые приборы часто оснащаются дополнительно температурным датчиком.

Отношение показателя влагоемкости к абсолютной влажности и представляет собой относительную влажность воздуха. Когда эти величины будут равны друг другу, наступает состояние, называемое «точкой росы».

В этой терминологии нужно разобраться до того, как отправиться покупать прибор, поскольку датчики подбираются с учетом целого ряда критериев.

Виды датчиков и их принцип работы

Датчики влажности бывают разных видов. В продаже можно встретить 4 основных типа подобных приборов:

1. Емкостной датчик влажности. Представляет собой воздушный конденсатор. Устройства применяются и для промышленного оборудования, и для бытовой техники. С конструктивной точки такой гигрометр состоит из подложки, на которой находится тонкопленочный полимерный элемент. Подложка делается из керамики, стекла или кремния. Преимущества таких приборов состоят в том, что они могут работать при высокой температуре, а в промышленности важна их стойкость к химическим испарениям.
2. Резистивный датчик. Принцип его работы основан на изменении показателя сопротивления гигроскопичного материала, которое происходит в зависимости от уровня содержания влаги. Детекторы такого типа чаще всего используются в быту.
3. Психометрический датчик. В данном случае его работа основана на том, что при испарении происходит потеря тепла. В такой конструкции используются 2 детектора: сухой и влажный. Измеряется разница температуры, что позволяет определить уровень содержания влаги в воздухе. Когда-то такие счетчики применялись реже, поскольку нужно было постоянно сверяться с таблицами. Сегодня это цифровые приборы высокой точности, и ими пользоваться совсем несложно.
4. Аспирационные датчики. Они похожи на психометрические, но их конструкцией предусмотрено наличие вентилятора, который отвечает за принудительное нагнетание газа или воздушной смеси. Такие устройства целесообразно устанавливать там, где движение воздуха характеризуется слабостью и прерывистостью.

Независимо от того, емкостной датчик относительной влажности или психометрический прибор, пользователя интересует их надежность. То есть то, насколько хорошо при сырости работает это устройство, какие факторы могут повлиять на точность измерений и т.д.

Устройство детекторов резистивного типа

Приборы влажности этого типа должны фиксировать изменения электрического сопротивления в гигроскопической среде. Речь идет о таких материалах, как соль, проводящий полимер, другие типы подложки. Чаще всего используется все-таки второй вариант. Чтобы понять принципы определения – как измерять измерения влажности этим прибором, нужно рассмотреть его устройство.

Датчики влажности резистивного типа представляют собой электроды из металлического сплава, которые накладывают на подложку с применением фоторезистора, либо второй вариант – электроды наматывают на пластиковый или стеклянный цилиндр. Подложку покрывают ранее упомянутым проводящим полимером или солевым раствором. Иногда подложка обрабатывается другим химическим соединением, в том числе кислотой.

Когда на чувствительные элементы попадает водяной пар, происходит распад ионных групп, что увеличивает электрическую проводимость. Ее замеры помогают установить уровень влажности.

Сенсор подобного типа работает достаточно быстро. Для большинства моделей такого оборудования время отклика составляет 10-30 секунд. Диапазон сопротивлений может колебаться в пределах от 1 кОм до 100 мОм. Портативные многокомпонентные датчики обладают меньшим количеством функций, чем их более дорогие аналоги. Но для бытовых целей и этого хватает.

Использование электронного цифрового датчика влажности воздуха такого типа позволяет добиться хорошей точности измерений. Калибровка оборудования проводится в специальной компьютерной системе.

Резистивные датчики устойчивы к воздействию окружающей среды. Они могут работать от -40°С до +100°С. Кроме того, такие приборы нормально служат в течение как минимум 5 лет даже на производстве, не говоря уже о бытовом использовании.

Но точка, в которой они установлены, все-таки имеет значение. Если на них постоянно действуют химические пары или масла, срок службы ниже.

Краткий обзор имеющихся на рынке устройств, их применение

Глядя, как конденсат попадает на зеркало в ванной комнате, люди задумываются об установке прибора влажности в помещении. Особенно, когда там работает сразу несколько электрических приборов. К выбору датчика влажности в ванную комнату стоит подойти с ответственностью.

Среди приборов резистивного типа считается неплохим вариантом модель SYH-2RS. Она может работать при температуре до +85°С и отличается неплохими техническими характеристиками. Погрешность датчика составляет всего около 5%. А одним из его преимуществ является компактность.

Толщина корпуса не превышает 2,9 мм, длина – около 10 мм; после установки прибор практически незаметен, то есть не испортит интерьер. Он работает от бытовой сети в 220 В.

Как и многие современные датчики, даже может преодолеть основной недостаток резистивных приборов, который заключается в том, что при наличии конденсата точность их показаний снижается. Тем не менее чаще всего вместо этой модели используют более дешевые китайские аналоги.

Среди товаров, произведенных в Поднебесной, большинство датчиков выпускают неизвестные изготовители. Из китайских наибольшей популярностью пользуются DHT22 и DHT11. Второй вариант стоит дешевле, но первый является более качественным.

Такие приборы ставят одновременно с вентилятором. Поэтому некоторые владельцы квартир на датчиках как раз экономят, предпочитая китайские изделия, хотя у них и температурный диапазон меньше, и срок службы может не дотягивать до 5 лет.

odinelectric.ru

Датчик влажности для вентилятора: виды и особенности

Большая влажность в ванной комнате является основной причиной появления в помещении плесени и грибка. Чтобы этого не происходило, вместо вентиляционного окна решетки устанавливают вентилятор.

И оптимальным вариантом такого изделия для воздухообмена влаги в ванной является вентилятор со встроенным датчиком влажности для вентиляции. Еще такой прибор называют гигрометр. Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией совместно с таймером создают работу изделия автоматизированной. Помимо этого, есть ряд специализированных устройств, которые производят контроль за влажностью воздуха: это различные канальные преобразователи, гигростаты, те-же гигрометры и многое другое. Все разнообразие приборов можно увидеть в любом интернет-магазине, например на вентиляция.ком

Разновидности и особенности гигрометра

Гигростат приборы различаются между собой однолинейными и двух линейными схемами. Всякий контур содержит в себе реле, управляющее изделием. А гигрометр, имеющий два контура, разумеется, управляет несколькими устройствами.

В результате регулируется циркуляция воздуха в комнате. Перед тем как установить вентилятор с датчиком влажности, нужно сознавать, что эти изделия должны соответствовать некоторым условиям.

Основное для вытяжки – точность срабатывания гигрометра. А также изделие должно быть нейтральным к конденсату. Гигростаты подразделяют на емкостные, резистивные, теплопроводящие (термостатные) гигрометры.

Датчики емкостные

Принцип работы этого устройства заключается в изменении емкости конденсатора при повышенной влажности воздуха в помещении.

Резистивные приборы

Такие гигрометры основаны на изменении влажности в среде гигроскопа. Здесь элементом выступают подложки и полимеры.

В классическом варианте резистивный гигрометр температуры и конденсата  состоит из подложки, с разложенными двумя электродами при использовании фоторезистора.

Затем ее накрывают токопроводящим полимерным элементом. Время включения вентиляции составляет от 15 до 35 секунд, что допустимо для ванной комнаты.

Теплопроводящие гигрометры

Такая разновидность изделий отличается по принципу действия от упомянутых гигрометров. Принцип работы у таких изделий заключается в мостовой схеме подключенных между собой термисторов.

Напряжение в конце схемы пропорционально содержанию влаги. А из-за того, что один резистор изолирован, а другой открытый, ток в них проходит за разное время.

Теплоотдача закрытого термистора больше, чем открытого, а это достигается за счет использования изолятора из сухого азота. Поскольку у термисторов разная температура, соответственно, у них соответствующее сопротивление. Разница этого показателя и характеризует сырость воздуха в помещении.

Дополнительная функциональность вентиляторов

На сегодняшний день разработаны современные вентиляторы VENTS iFan системы Electrolux c применением передовых технологий в отрасли вентиляционной продукции. Интегрированные схемы и автоматика с пульта дистанционного управления разрешают поставить выборочные настройки влажности:

• Включение гигрометра при движении. При таком режиме включается вентиляция в то время, когда человек совершает свои гигиенические процедуры в ванной;
• Функция проветривания. Гигростат включается параллельно с включением света в ванной комнате, и вентиляция работает постоянно в малом режиме;
• Таймер для ванной комнаты. Для понижения сырости допускается вентиляция после приема ванной в течение нескольких минут;
• Обратный клапан. Клапан нужен для защиты изделия от посторонних частиц, пыли и неприятного запаха из вентиляционного канала;
• Дополнительное освещение прибора;
• Регулировка мощности;
• Наличие часов на панели изделия.

Но конечно, основным встроенным элементом для этого прибора является гигрометр влажности. Конструктивно он часто выпускается производителями совместно с вентилятором, но может быть, и автономным.

Преимущества

Достоинства такого датчика очевидны:

• Влажный воздух не застаивается в помещении, а сразу же выводится наружу;
• Экономия электроэнергии. Гигрометр срабатывает только при достижении предельного содержания влажности;

Минус гигрометра – его шум во время работы вентилятора.

Особенности датчика влажности

Гигростат работает аналогично термостату, но главная цель при этом – включать и отключать вентиляцию в зависимости от количества влаги. Другими словами, изделие включается лишь при достижении в помещении влажности выше 40%.

Датчик представляет собой чувствительный элемент, реагирующий при предельной влаге в воздухе. Он действует на реле, которое замыкает электрическую цепь электродвигателя и вентиляция включается.

Прибор MP590 встроен в корпус устройства вместе с модулем управления. Чтобы вентилятор с датчиком влажности в ванной работал корректно, нужно его правильно настроить.

Сначала переводят управление реле в режим триггер. Затем путем корректировки по показаниям влаги на управленческом модуле создают настройку схемы вентиляции.

Чтобы убедиться в правильной работе прибора, включают горячий душ и дожидаются повышения влажности, например, до 40%. После этого закрывают кран с горячей водой в душе. Через какое-то время, после принудительной вентиляции воздуха, при понижении влаги, прибор отключается.

Установка прибора с датчиком влажности

Для оптимальной работы прибора и эффективной вентиляции воздуха в помещении, его нужно правильно подключить. Что необходимо знать при этом?

Перед монтажом прибора вместо решетки на вентиляционной системе, надо проверить тягу в канале вентиляции. Для этого нужно зажечь спичку и поднести ее к колодцу, если пламя интенсивно отклонится в сторону отверстия, то, значит, естественная вентиляция работает нормально.

При работе изделия для воздухообмена нужен постоянный приток свежего воздуха: для этого подойдет небольшая щель в двери 2-3 см, которая и обеспечит вентиляцию.

При выборе изделия по мощности нужно знать объем помещения и условное количество замены воздушной массы в ванной за единицу времени. Для ванной комнаты этот показатель составляет 3-8 раз.

Умножая, объем на этот параметр, мы получим характеристики мощности прибора. Если в подсчетах боитесь ошибиться, то нужно просто выбрать максимальную по мощности модель – и такой вентилятор гарантированно не создаст проблем с необходимой циркуляцией воздуха.

Нередко возникает необходимость приобретать датчик по измерению сырости отдельно, и потом подключить его к вентилятору. Такие гигрометры принято монтировать в помещении ванной на потолке либо возле канала и в таком случае они снабжены щупом для измерения сырости в шахте воздуховода.

В ванной комнате желательно устанавливать низковольтный вентилятор, так как влажный воздух является хорошим электропроводником. Иногда лучше объединить свет и датчик влаги в воздухе под одним выключателем, так будет обеспечено регулярная вентиляция по мере избыточной сырости в ванной комнате.

Достаточно придерживаться этих простых правил, чтобы была обеспечена надежная и долгосрочная работа вентилятора. А если применить в работе приборы с дополнительными функциями, в том числе вентилятор вытяжной с датчиком влажности, то это устройство будет не только полезное, но и очень необходимым прибором для ванной комнаты.

Согласитесь, покупка такого прибора – это редкое приобретение в жизни и лучше заиметь достойное изделие, чем затем сожалеть о покупке.

aeroclima.ru

Датчики влажности. Виды и работа. Применение и особенности

Приборы, измеряющие влажность, называют гигрометрами. Их можно также назвать и датчики влажности. В обыденной жизни влажность – это немаловажный параметр. Она важна для сельхозугодий, техники.

От процента влажности зависит здоровье человека. Метеозависимые люди очень чувствительны к этому параметру. Также от нее зависит здоровье больных астмой, гипертонией. Когда воздух сухой здоровые люди чувствуют сонливость, раздражение кожи, зуд. Излишне сухой воздух провоцирует болезни дыхания.

На заводах и фабриках влажность оказывает влияние на сохранность сырья и выпускаемой продукции, и станков. В сельскохозяйственных угодьях влажность оказывает влияние на почву, ее плодородие. Чтобы владеть информацией о влажности применяют гигрометры (датчики влажности).

Классификация датчиков влажности

Некоторые приборы изготавливают калиброванными под определенную влажность, но для точной настройки нужно знать точное значение этого параметра в воздухе.

Влажность измеряется по параметрам:

• Воздух и газы определяются по влажности в г*м³ при абсолютной величине, или при относительной величине в RН.
• Твердые предметы, жидкости, измеряют в % от веса образца.
• Жидкостей не смешиваемых, влажность меряют частями воды (ррm).

По принципу работы датчики влажности разделяют на несколько типов.

Емкостные датчики влажности

Эти чувствительные элементы можно представить, как элементарные конденсаторы с двумя пластинами, между которыми находится воздух. Это наиболее простая конструкция. Воздух не проводит электрический ток в сухом состоянии. При ее изменении, меняется и емкость конденсатора.

Конструкцией более сложной является емкостный датчик с диэлектриком, который значительно изменяется от влажности. Такой способ повышает качество датчика, по сравнению с воздушным типом.

Второй тип лучше применять для измерений на предметах твердых. Предмет размещается между пластинами конденсатора, который подключается к контуру колебаний, к генератору. Делается замер частоты контура колебаний, по результату рассчитывается емкость образца.

Такой способ измерения содержит негативные стороны. При влажности материала менее 0,5 процента, точность будет низкой, материал должен быть чистым от веществ с высокой проницаемостью. Важнейшим также является геометрическая форма предмета, которая не должна меняться в опыте по измерению влажности.

Третий тип датчика представляет собой тонкопленочный гигрометр, включающий подложку с двумя электродами в виде гребенки. Они являются обкладками. Для компенсации температуры в 1 датчик включены 2 термоэлемента.

Резистивные датчики влажности

Резистивные датчики состоят из 2-х электродов. Они нанесены на подложку. На электроды наложен слой токопроводящего материала. Но этот материал значительно меняет значение сопротивления в зависимости от влажности.

Подходящим по чувствительности материалом стал оксид алюминия. Он поглощает влагу извне, его сопротивление значительно меняется. В итоге полное сопротивление сети датчика имеет большую зависимость от влажности. Значение проходящего тока будет показывать о значении влажности. Преимуществом таких датчиков стала их небольшая стоимость.

Термисторный вариант датчика

Гигрометр на термисторах включает два однотипных термистора. Это нелинейные компоненты. Их сопротивление прямо пропорционально температуре. Один из термисторов расположен в герметичной камере с сухим воздухом. 2-й термистор находится в камере с отверстиями. Через них поступает влажный воздух. Эту влажность нужно определить. Термисторы подключены по мостовой схеме. Разность потенциалов подается на одну диагональ, показания снимают с другой.

При нулевом напряжении на выходе термисторов, их температура одинакова, поэтому влажность обоих термисторов также равна. При нулевом напряжении влажность разная. Поэтому, по измеренному напряжению рассчитывают влажность.

Возникает вопрос, почему при изменении влажности меняется температура термистора? Ответить можно так. При повышении влажности с поверхности термистора испаряется вода, и температура термистора снижается. Чем больше показатель влажности, тем эти процессы протекают более стремительно, термистор остывает быстрее.

Оптические датчики влажности

В его основе действия определения влажности стоит точка росы. Когда достигается это состояние точки росы, то жидкость и газ приобретают равновесие термодинамики.

Если стекло расположить в газовой среде с температурой, находящейся выше точки росы, далее снижать температуру стекла, то на стекле возникнет конденсат. Это процесс перехода воды в жидкое состояние. Температура такого перехода и называется точкой росы. Температура этой точки зависит от давления и влажности среды. В итоге, если мы сможем определить температуру и давление, то легко вычислим и влажность. Такой метод является основным.

Простая цепь датчика включает светодиод, испускающий свет на поверхность зеркала, отражающего и изменяющего его направление. В нашем случае есть возможность изменять температуру зеркала путем подогрева или охлаждения устройством регулировки температуры особой точности. Можно использовать термоэлектрический насос. На зеркало монтируют датчик температуры.

Перед началом замеров температуру зеркала устанавливают так, чтобы его значение было больше точки росы. Затем охлаждают зеркало. На зеркале будут образовываться водяные капли, вследствие этого луч света, поступающий от светодиода, будет преломляться и рассеиваться, что приведет к снижению тока в фотодетекторе.

Владея информацией от фотодетектора, регулятор будет поддерживать температуру на зеркале, а термодатчик определит температуру. Зная давление и температуру, определяют влажность.

Оптический датчик имеет максимальную точность, по сравнению с другими аналогами. Из недостатков можно выделить повышенную стоимость и немалый расход энергии, а также обслуживание, которое заключается в поддержании поверхности зеркала в чистом виде.

Электронный гигрометр

Его принцип действия заключается в изменении электролита, которым покрыт изоляционный материал. Имеются устройства с автоподогревом, поддерживающие температуру точки росы.

Замер температуры точки росы проводится над раствором хлорида лития. Этот раствор очень чувствительный к самым малым изменениям влажности. Для наибольшего удобства к гигрометру прикрепляют термометр. Такой гигрометр имеет повышенную точность, небольшую погрешность. Он может измерить влажность при любой температуре среды.

Большую известность имеют обычные электронные гигрометры с двумя электродами. В почву втыкаются два электрода. По степени проводимости тока определяют влажность. Перед приобретением датчика нужно определиться, для чего он будет применяться, диапазон замеров, точность и т. д. Наиболее точным прибором является оптический датчик. В зависимости от условий нужно обратить внимание на класс защиты, интервал температур измерения.

Датчики влажности своими руками

Многие умельцы хотят собственными руками сделать гигрометр для вентилятора. Для такой работы им понадобятся современные цифровые устройства:

• Сенсорные датчики и температуры (DНТ 11, DНТ 22).
• Устройство обработки данных на основе Ардуино.

Arduino – устройство, состоящее из комплекта микропроцессоров, собранных на недорогих микроконтроллерах. Оно имеет открытые понятные схемы. Любой желающий может узнать в интернете, какие составные части входят в схему, какая будет у него цена. Подключение вентилятора к такому устройству не составит труда. Интересным фактом является взаимодействие такого устройства с компьютером. Существует множество драйверов и специальных программ, с помощью которых можно работать и выполнять разные операции.

Если учесть стоимость в настоящее время, то хочется сделать своими руками вытяжной вентилятор в комплекте с датчиком влажности. Но такие устройства рекомендуется изготавливать для задач сложнее. Можно, например, соединить в одну сеть множество разного оборудования. Многие фирмы монтируют датчики влажности на выпускаемое оборудование. Вследствие этого не имеет серьезного смысла этим заниматься, и делать то, что уже давно сделано.

Если сделать увлажнитель для дома и попытаться подключить его к вентилятору, то это совсем другое дело. Для таких целей необходимо разработать несколько схем.

Можно найти и подобный датчик влажности для вентилятора. Такие имеются на оборудовании компании Honeywell. Их действие основывается на способе работы конденсатора. Могут отпугнуть такие понятия, как «особая полимерная изоляция», или «электроды платиновые». Эти устройства стоят не дешево. Сначала нужно изучить этот вопрос и определиться, нужно это или нет. Довольно сложной работой окажется и сборка схемы замера аналогового значения, и градуировка датчика.

Компания Regeltechnik производит сенсоры совмещенного типа для измерения влажности и температуры, как для внешней среды, так и для внутри зданий и помещений.

Канальные датчики влажности

Существуют гидростаты канального вида. Применение их пока остается не очень понятным. В заводских условиях это можно как-либо объяснить. На электростанции имеется контроль множества параметров. Там высокая влажность в вентиляционном канале системой автоуправления может определиться, как нарушение функций оборудования.

Для домашнего хозяйства канальный вентилятор с датчиком влажности нигде не пригодится, так как он не предназначен для контроля значений среды. Если канальный вентилятор эксплуатируется сразу на множество помещений, и образуется влага в канале, то это является командным сигналом для увеличения скорости работы электродвигателя вентилятора. Это возникает при близком к холостому ходу режиме. В этом случае датчик влажности с вентилятором станут мощной системой экономии электричества. Эксплуатация этой системы на полную мощность осуществится только при необходимости.

Можно также сделать управление действием рекуператора и аналогичного оборудования. Его смысл заключается в том, что при нормальном режиме происходит экономия электричества.

Влажность рекомендуется создавать в пределах 40-60 процентов. Иногда появляется в таких случаях задача по увлажнению. Вентилятор с устройством увлажнения может достичь номинальных параметров автоматически, так как в его составе имеется встроенный гигростат, другими словами генератор пара. Эти приборы востребованы в летний период в сухих климатических условиях. Вентиляторы могут при помощи цифровой управляемой системы бороться с капризами природы. Плохой погоды не бывает, но микроклимат всегда можно оптимизировать.

Похожие темы:

electrosam.ru

все, что необходимо знать о приборах

Датчик влажности – это средство измерения, позволяющее определить текущую величину относительной влажности воздуха. Относительная влажность воздуха напрямую зависит от его температуры, поэтому такие датчики практически всегда также могут замерять и температуру, так или иначе. Датчик – это лишь один из элементов цепи, которая позволяет контролировать параметры среды (в помещении или снаружи). Широко применяется на складах, в цехах, лабораториях, а в последнее время все чаще и в быту.

Абсолютная и относительная влажность

Абсолютная влажность являет собой фактическое количество воды, находящееся в текущий момент в единице емкости газа. То есть, такая влажность измеряется в граммах на один кубический метр. Воздух может содержать лишь определенное максимальное количество воды в единице объема, и максимально влажный воздух называется насыщенным. В полностью насыщенном воздухе, то есть с абсолютной влажностью равной 100%, пар начинает превращаться в конденсат. Но с повышением температуры воздуха его абсолютная влажность также повышается, и та же единица объема способна вместить уже больше воды. 

Относительная влажность

– это отношение текущей абсолютной влажности к максимально возможной при текущей температуре воздуха. Следовательно, с изменением температуры относительная влажность меняется. Если воздух начать охлаждать, то в какой-то момент относительная влажность может стать равной 100% — значение температуры, при которой это происходит, называют точкой росы.

Типы датчиков влажности

Датчики влажности имеют много различных технических реализаций, и, в целом, являются довольно специфическими элементами. На практике влажность довольно трудно измерить с большой точностью, но зачастую это и не требуется. В зависимости от условий использования применяются датчики, в основном, следующих типов: 

• — емкостные; 
• — резистивные; 
• — психометрические; 
• — аспирационные. 

Емкостной датчик представляет собой конденсатор специфического типа, емкость которого напрямую зависит от влажности воздуха. Резистивные датчики влажности детектируют перепады электрического сопротивления гигроскопической среды, то есть в них заложена зависимость сопротивления от влажности. Психометрический принцип основан на том факте, что влажный предмет теряет свое тепло с уходящим паром. Чем суше воздух, тем быстрее уходит в него тепло, тем выше разница температур. Следовательно, психометрический датчик состоит из двух термометров – одного сухого и одного влажного. Аспирационный датчик оснащается также нагнетателем воздуха, и применяется в условиях, где воздух не движется, или движется медленно. 

Выбор того или иного датчика зачастую индивидуален для каждого отдельного случая. Он зависит от температуры, в которой будет замеряться влажность, от возможности выпадения конденсата, от наличия примесей в воздухе и так далее. Например, цифровые емкостные датчики теряют свою точность при очень высоких температурах. Психометрический датчик хорошо справляется с конденсатом, и может эффективно работать в условиях высоких температур. Резистивные датчики дешевы и легко заменяются.

Параметры, которые необходимо учитывать при выборе датчика влажности

• — точность измерений; 
• — рабочий диапазон температур и абсолютной влажности; 
• — скорость реакции на изменение условий среды; 
• — восстановление от конденсата; 
• — средний срок службы; 
• — заменяемость; 
• — стойкость к примесям в воздухе; 
• — массогабаритные параметры и цена.

Использование датчиков влажности

Датчики влажности очень актуальны на складах, ведь хранящиеся товары обычно рассчитаны на относительную влажность не более 70-75 процентов. Также их часто используют в помещениях, цехах, где нельзя допускать выпадения точки росы – во избежание коррозии металла. Датчик влажности позволяет не только узнать фактическое состояние среды, но и помогает влиять на саму нее – для этого используются кондиционеры, увлажнители или осушители воздуха. 

В последнее время показателем относительной влажности стали интересоваться также и в бытовых условиях, на рабочих местах. При очень низкой или высокой влажности человек быстро утомляется, теряет силы — кожа может покрываться микротрещинами, а слизистая оболочка постепенно высыхать. Все это, так или иначе, ведет к появлению заболеваний. Наиболее комфортной для проживания является относительная влажность на уровне 60-70%.

conrad.ru

Комнатный увлажнитель с датчиком влажности

Привет друзья зима уже совсем рядом. Это с одной стороны хорошо, но есть и отрицательная сторона этого прекрасного времени года, это отопительный сезон. Воздух, поступающий к вам в квартиру сушиться из-за отопительных приборов. И впоследствии трескается кожа, портятся волосы и вянут комнатные растения. В этой статье я вам покажу и расскажу, как сделать автоматический комнатный увлажнитель.

Приборы и материалы:
1) Контейнер для еды.
2) Короб для распределения проводов.
3) Ультразвуковой испаритель.
4) Блок питания на 24V 1A.
5) Arduino Nano.
6) Датчик влажности.
7) Потенциометр на 10кОм.
8) Модуль силового ключа на масфетном транзисторе.
9) Маленький вентилятор 12V
10) Понижающий преобразователь.
11) Резистор на 220 Ом.
12) Пара светодиодов один красный, а второй синий (по желанию)
13) Коробка от компакт диска.

Изготовление:
1) Для начала возьмем, ультразвуковой увлажнитель и отрежем от него гнездо. Ему он больше не понадобиться, а нам он нужен как гнездо под блок питания.

2) На корпусе нужно закрепить рас-пред коробку.

3) Сверлим.

4) Закручиваем. Используя герметик, ну или как мы кусочками резины от велокамеры.

5) Для провода испарителя на тоже понадобиться отверстие. Сверлим отверстие равное диаметру уплотнительному кольцу испарителя.

6) Отрезаем провод, от испарителя оставив не большой хвостик для подключения.

7) Вентилятор закрепим на крышки, на двух винтах буде достаточно. Сверлим два отверстия подходящего диаметра.

8) Отмечаем окружность, по которой нужно будет сделать входные отверстия для подачи воздуха.

9) Высверливаем.

10) Начинаем собирать электронику. Все будем соединять по схеме ниже.

11) Соединим блок питания и понижающий преобразователь. Настроим на нем выходное напряжение 10-15V.

12) Готова схема питания. Штекер от блока питания идет в модуль транзистора, от него параллельно на
понижающий преобразователь. С понижающего преобразователя на Arduino и вентилятор, выход с силового ключа на испаритель.

13) Затем берём два светодиода. Синий будет подсвечивать струю пара, а красный контейнер.

14) Подключаем их как по схеме (см. фото выше).

15) На заметку у данного китайского испарителя есть датчик уровня жидкости и не стоит бояться, что он сгорит при не достатке воды.

16) Распихиваем все электронную начинку в распределительную коробку и заливаем терма клеем.

17) И монтируем красный светодиод, так как это изображено на фото выше. Крепим терма клеем.
18) Высверливаем отверстие под потенциометр и под его лапку.

19) Вставляем и закручиваем.

20) Также высверливаем отверстия под датчик влажности.

21) И закрепим его к корпусу (см. фото ниже).

22) Затем нужно сделать отверстие под выход пара, напротив, от датчика влажности. Отмечаем контур, где будем вырезать окошко, далее тоненьким сверлом по контуру высверливаем не большие отверстия, а затем вырезаем ножом (см. фото ниже).

23) Чтобы защитить вентилятор от пара используем коробку компакт диска. С помощью резака для орк стекла вырезаем нужный кусочек (можно использовать канцелярский нож).

24) Загибаем этот кусочек нагрев его зажигалкой.

25) Крепим к корпусу.

26) Приклеиваем синий светодиод на выход окошка. Так же сделаем боковые стенки для окошка, для того чтобы струю пара выходила прямо и без завихрений.

27) Практически всё осталось подключить Arduino к компьютеру и запрограммировать его.

28) Заходим на страницу проекта и качаем файл. Если это ваш первый опыт работы с Arduino, то также можете посмотреть подробную, пошаговую инструкцию.

29) Вот так выглядит прошивка. В самом начале это тип датчика, одиннадцатый или двадцать второй. Сохраняем и все готово!

Принцип работы и применение.

Увлажнитель воздуха довольно полезная вещь и о его полезности можно говорить долго. Наш увлажнитель получился довольно мощный и компактный. Наш увлажнитель работает так — подаётся напряжение на нужные пины, инициализируется датчик и начинается работа, каждую секунду получаем с датчика влажность, и сравниваем его с установленным значением потенциометром, если установленное значение больше то включаем испаритель , вентилятор и светодиод если меньше выключаем.

Заливаем в увлажнитель желательно дистиллированную воду и закрываем крышку, подключаем питание, ставим желательный уровень влажности. Увлажнитель будет поддерживать заданную влажность.

Сам увлажнитель желательно ставить на край стола так пар из увлажнителя не подберётся к датчику, и он будет работать корректно. В идеале его поставить, куда ни — будь на полку или шкаф

Надеюсь, эта статья была полезна для вас, также можете посмотреть видео сборку этой самоделки.

Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Датчик влажности для вентилятора: выбор и конструирование

Датчик влажности вентилятора называется гигростатом. В некоторых моделях заботливо встроен заранее, такие рекомендуется брать в дом. Относительно прочих гигростатов, приборы выпускают комнатными, канальными в зависимости от места измерения параметров. Первые просто вешаются на стену, служат своеобразными реле, управляют вентилятором, вторые – снабжены длинным щупом, проникающим внутрь воздуховода для контроля среды. Допускаем, можно отдельно достать датчик влажности, на основе сенсора собрать гигростат самостоятельно, скорее диковинка, нежели повседневность. Фирма хочет забрать прибыль от изготовления прибора.

Гигростат – прибор, оценивающий уровень влажности

Гигростат мало отличается от термостата. Задачей прибора считается смыкание-размыкание контактов реле в зависимости от количества паров в воздухе. Упомянули, гигростаты бывают комнатными, канальными, делятся количеством контуров:

1. Одноконтурные.
2. Двухконутрные.

Ряд продолжим до бесконечности. Каждый контур представлен реле, управляющим отдельным устройством. Допускается подключить вентилятор, увлажнитель воздуха самодельной конструкции.

Реализуется полная схема контроля микроклимата помещения. С точки зрения влажности, естественно. Вентилятор вытяжной с датчиком влажности в паре дают возможность включения оборудования в автоматическом режиме. Гигростаты настраиваются на порог срабатывания с некоторым гистерезисом. При увеличении влажности прибор дает сигнал, сохраняет, пока значение параметра опустится ниже порога на некоторую величину, последняя называется шириной петли гистерезиса.

Приведем возможные схемы работы гигростата:

• Изменение диэлектрической проницаемости среды меж обкладками конденсатора приводит к вариациям емкости. Имеется школьная формула, где зависимость прослеживается напрямую. От содержания воздухом паров диэлектрическая проницаемость изменяется, результат фиксирует измерительный прибор.
• Резистивный метод эксплуатирует явление изменения сопротивления специального материала, контактирующего с влажным воздухом (оксид алюминия).
• Оптические измерения задаются целью оценить прозрачность воздуха, годятся целям определения наличия в воздухе газов, дыма, пара.
• Изменение длины синтетического волокна часто используется для определения относительной влажности. Некоторые сорта тканей обладают специфичными свойствами, информация используется многими гигрометрами. Вентилятор с увлажнителем воздуха будет работать, пока длины нитей не достигнут заданных, затем питание прибора отключается.

• Термисторный мост, составленный уравновешенными плечами способен фиксировать наличие паров воды воздуха. Один элемент заключен колбой, заполненной чистым азотом, второй – контролирует параметры среды. Чтобы не вводить читателя в заблуждение, упомянем: термистор – синоним терморезистора. Разогреваются током до высокой температуры, затем отдают тепло. Во влажном воздухе процесс проходит проще. Поговорим подробнее.

Термисторный мост образуется двумя резистивными делителями. Одно плечо образовано реостатом (потенциометром) обыкновенного резистора. Сегмент позволяет выполнить настройку на нужное значение. Во второе плечо входят два упомянутых термистора: в колбе, на воздухе. Середины соединены мостом, откуда снимается результирующий эффект работы системы. В начальный период схема находится в равновесии, выходной ток равен нулю. Пары воды изменяют условия охлаждения чувствительного термистора, баланс нарушается. Эффект используется для переключения состояния реле запускать вентиляторы влажных помещений.

Принцип действия гигрометра на термисторах

Принцип действия следующий. Азот колбы и наружный воздух изначально одинаковой температуры. Затем терморезисторы начинают нагреваться. Азот быстрее, воздух медленнее приближаются к рабочей температуре 200 ºС.

Стеклянную колбу выбрали по нескольким соображениям:

1. Металлическая быстро окисляется, либо возникает необходимость красить. Нужны грунт, дополнительные технологические циклы, удорожает стоимость изделия, увеличивает немаленькую инерционность.
2. Стекло инертно, плохо проводит тепло, но в достаточном объеме. При разной температуре воздуха аналогичное количество паров будет давать разную относительную влажность. Из-за инерции датчики могут давать сбои при похолодании, резком нагреве.

В результате усилий получаем принцип действия психрометра. Во влажном воздухе условия охлаждения чувствительного термистора лучше предоставляемых сухим азотом. Факт вызывает срабатывание реле влажности вентилятора, приводя к постепенной нормализации атмосферы. Гистерезис обусловлен инерционностью прибора.

Гигрометр своими руками

Понимаем, многие жаждут собрать датчик влажности вентилятора своими руками. Целям самоделкиных может пригодиться современная цифровая аппаратура:

1. Сенсоры температуры и влажности DHT11 и DHT22.
2. Устройство ввода-вывода, обработки информации на платформе Arduino.

Arduino – микропроцессорный комплект, базирующийся на дешевых микроконтроллерах, имеет полностью открытые схемные реализации. Каждый выяснит в интернете, из каких комплектующих собрать печатную плату, найдет руководство, посчитает стоимость. Подключить вентилятор с датчиком влажности к связке не будет составлять труда. Самым любопытным моментом становится возможность взаимодействия системы с персональными компьютерами. Имеются библиотеки драйверов, призванные выполнять указанные операции. Умный дом своими руками? Именно так… если ума хватит.

Учитывая современные цены гигростатов, имеется великое искушение собрать вентилятор вытяжной с датчиком влажности своими руками. Порекомендуем решать задачи посложнее. Объединяя нескольких видов оборудование единой сетью. Рассмотренный Soler&Palau часто устанавливает датчик влажности вентилятора на оборудование, большого смысла изобретать велосипед нет. Если собрать домашний увлажнитель, попробовать заставить работать совместно с вентиляцией, ситуация смотрится интереснее. Не повредит пару схем разработать.

Допустимо подобрать аналоговый датчик влажности воздуха вентилятора. Примером послужит оборудование фирмы Honeywell:

1. ИНН3602;
2. ИНН3605;
3. ИНН3610.

Принцип действия основан на конденсаторном методе. Пугают незнакомые слова: «платиновые электроды», «специальная полимерная изоляция». Оборудование едва ли стоит дешево, начните изучение вопроса в случае надобности. Собрать схему измерения аналогового параметра, тарировать датчик тоже задача нелегкая будет.

К совмещенным сенсорам температуры и влажности относятся изделия фирмы Regeltechnik:

• RFF для внутренних помещений;
• AFF для внешней среды.

Заметьте, о термисторах речи не идет. Возможно какой-то редкий метод, непопулярный.

Канальные датчики влажности

Обмолвились, созданы канальные гидростаты, как применять, остается неясным. В промышленности несложно найти объяснение. Электростанция контролирует кучу параметров, включая ph-фактор сточных вод. Повышенная влажность канала вентиляции расценивается системой автоматизированного управления неправильным функционированием оборудования. Дома, в частном коттедже. Вентилятор канальный с датчиком влажности попросту излишний. Бессилен контролировать параметры среды.

Если канальный вентилятор работает одновременно, снабжая несколько комнат, появляется влага в канале, послужит сигналом повышения оборотов двигателя. Например, происходит, когда система работает на режиме, близком холостому. Подключение вентилятора с датчиком влажности вкупе представляет собой мощный тандем для экономии энергии. Работа на полную катушку начинается только при возникновении необходимости.

Допустимо управлять по такому принципу работой рекуператора, схожего оборудования. Режим функционирования экономит энергию.

Рекомендуется поддерживать относительную влажность в рамках 40 — 60%. Иногда возникает задача обратная осушению. Вентилятор с увлажнителем способен довести параметры до нормы в автоматическом режиме. Имеет собственный встроенный гигростат, генератор пара на ультразвуковом элементе, лопасти, гоняющие воздух по комнате. Хороши летом в сухом климате. Заручившись помощью потенциометра, цифровой системы управления, вентиляторы способны в одиночку побороть недостатки природы. Погоды плохой нет, микроклимат — часто оставит желать лучшего.

Песня спета сегодня про датчики влажности. Когда у отечественных производителей, дилеров пропадет мания шпионажа, раскроют подробнее технологии, обещаем вернуться к теме, обсудить подробнее. Не забывайте, низкая влажность вредит иммунитету. Точнее говоря, ослабит слизистые покровы.

vashtehnik.ru

Пьезоизлучатель для увлажнителя воздуха

Влажность воздуха в жилом помещении является обязательным параметром для жизнедеятельности людей и растений. Всему живому, и даже неживому, на земле необходима вода, которая находится в воздушных массах.

В соответствии с ГОСТ 30494-96 оптимальными показателями являются

• 40-70 % влажности в закрытом помещении для людей.
• 50-75 % влажности для комнатных растений.
• До 60% влажности для бумажных изделий, к примеру, книг и ценных вещей, мебели и бытовых приборов.

От низких показателей влажности страдает все вокруг. К примеру, в Сахаре влажность составляет около 25%, а в городской квартире в отопительный период – около 20%. Сухость в помещении приводит к ослаблению иммунной системы, частым простудам, аллергии и многих иным заболеваниям. Повысить влажность в помещении можно с помощью ультразвукового увлажнителя.

Особенности прибора

Пьезоизлучатель — это небольшой аккуратный элемент

Ультразвуковые увлажнители относятся к разряду надежной и эффективной техники для дома. Принцип увлажнения воздуха прибором заключается в использовании уникальной мембраны.

Ультразвуковая мембрана для увлажнителя воздуха под воздействием высокочастотных колебаний превращает залитую в резервуар воду во влажную пыль. С помощью вентилятора, воздух из комнаты засасывается в прибор, проходит сквозь водяную пыль, очищается и насыщается влажностью и подается обратно в комнату, но уже в виде тумана. Принцип холодного пара позволяет применять прибор в помещениях, где живут маленькие дети: пьезоизлучатель для увлажнителя воздуха не греет воду и является безопасным в использовании.

Важно! При работе длительное время ультразвуковой прибор может понижать температуру в комнате за счет насыщения воздуха холодным туманов. Устранить такую неприятность просто: включить функцию «Теплый пар» и подогреть воздушные массы.

Достоинства

• Наличие гидростата, который позволяет в ручном режиме регулировать показатели влажности.
• Автоматическое управление приборов: поддержание указанных параметров влажности, отключение при полном испарении воды.
• Возможность устанавливать параметры влажности вплоть до 70%.
• Низкая шумность в включенном состоянии: значительно меньше допустимых 40 Дб.
• Высокая производительность: до 16 л пара в сутки при емкости до 5 л.
• Потребляет малое количество электроэнергии: до 50 Вт.
• Оснащаются современной системой фильтрации жидкости.
• Безопасное использование, достигаемое за счет отсутствия горячего пара.
• Современный дизайн, возможность выбора цвета, функциональности, габаритов.

Важно! Для повышения длительности эксплуатации прибора необходимо использовать дистиллированную воду. Это поможет также избежать белого налета на мебели и иных поверхностях: дистиллированная вода не имеет примесей и солей.

Недостатки

• Своевременный уход: чистить прибор необходимо каждые 10 дней.
• Сложность ремонта.
• Относительно высокая стоимость.

Устройство ультразвукового увлажнителя

Блок управления прибором

БУ пьезоизлучателем

Рабочая схема может быть выполнена в виде отдельного элемента или быть составной индикатора. Она регулирует и настраивает режимы работы прибора, отслеживает показатели датчиков. К примеру, при полном испарении жидкости устройство отключается, при достижении заданных параметром влажности работа также будет прекращена.

Генератор

Схема, которая формирует электрический сигнал. С его помощью задаются электрические колебания необходимой частоты. Как правило, генератор является отдельным элементом.

Ультразвуковой излучатель для увлажнителя воздуха

Элемент, который под воздействием тока вибрирует на высокой частоте. Ультразвук создается на частоте 1,7 мГц, которая не воспринимается слухом человека. Под воздействием ультразвука вода разбивается на мельчайшие частицы и преобразовывается в туман. «Холодный пар» распространяется по комнате, освежая и очищая ее.

Датчики

В ультразвуковых увлажнителях устанавливаются датчики воды и влажности. С их помощью выполняется контроль за наличием жидкости в емкости и показателями влажности в помещении.

Блок питания

Компонент, предназначенный для питания прибора.

Вентилятор

Элемент, используемый для распространения холодного пара по комнате.

Важно! Прежде чем приступить к ремонту прибора следует установить неисправность и ее причину.

Распространенные неисправности

Неприятный запах

Появление неприятного запаха — повод проверить работоспособность пьезоизлучателя

Появление стороннего запаха свидетельствует о застое воды, если прибор длительное время не использовался, и вода не была слита. Также причиной может быть засорение системы фильтрации. Решение: полная чистка прибора с использованием специальных средств, замена фильтров.

Отсутствует подача воздуха

В том случае, когда увлажнитель работает, но воздух не идет необходимо проверить работоспособность вентилятора. Причиной неисправности может быть и засорение фильтра воздухозаборной решетки. Решение: замена фильтрующего элемента или вентилятора.

Совсем не включается

При отсутствии питания прибор теряет работоспособность. При обнаружении неприятности проверить есть ли напряжение в линии. Также данная проблема актуальна при выходе из строя предохранителя вилки. Решение: замена предохранителя, вилки или проводов.

Как проверить работоспособность пьезоэлемента

Первым признаком неисправности является отсутствие пара или ослабление парообразования. Устранить неисправность можно самостоятельно, выполнив замену элемента.

Алгоритм замены

• Отключить прибор от питания.
• Снять емкость для воды, вытереть насухо прибор.
• Вскрыть корпус устройства, используя отвертку под тип винтов.
• Осмотреть элементы на предмет горения, прочности крепления проводов и их целостность, проверить целостность элементов.
• Найти пьезоэлемент для увлажнителя воздуха, сфотографировать способ подключения проводов или записать их расположение.
• Отсоединить излучатель.
• Снять уплотнительные детали.
• Осмотреть элемент, определить, нет ли механических повреждений.
• При наличии видимых дефектов заменить элемент на новый, при их отсутствии проверить контакты.
• Собрать прибор.

Правила безопасности при использовании ультразвукового увлажнителя

Эта деталь без проблем меняется самостоятельно и стоит недорого

• Увлажнитель воздуха используется строго по назначению: запрещается применять его для сушки белья или проветривания помещения.
• Поток пара должен быть направлен на безопасное место: запрещается направлять холодный туман на предметы интерьера, бытовую технику, кровать или иную мебель.
• Ремонтировать прибор необходимо в отключенном состоянии: запрещается работать с увлажнителем в момент питания или при наличии воды.
• Собирать прибор необходимо в соответствии с первоначальным положением всех элементов и проводов.
• После ремонта необходимо проверить прибор на работоспособность: включить увлажнитель в защитное УЗО. Если защита сработала – без визита в сервисный центр не обойтись.

Ультразвуковой увлажнитель воздуха требует к себе своевременного внимания. Это прибор инновационного типа, работающий при высоких частотах. Используйте его в соответствии с рекомендациями производителя, и он длительное время будет обеспечивать оптимальную влажность в вашем доме.

ventkam.ru