Датчик увлажнения воздуха: принцип работы электронных цифровых датчиков

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.

как сделать своими руками, подключение

Для поддержания нормальных условий жизнедеятельности человека или животных, а также при организации производства, важно обеспечить правильный микроклимат. Одна из важных составляющих – правильная влажность. Причем этот показатель измеряется как в воздушной среде, так и в почве. Кроме того, при организации производства или строительства, необходимо знать остаточную влажность материала. Например, нарушения требований сухости зерна или цемента, могут привести к порче продукта, и серьезным финансовым потерям. Представьте себе заплесневевший элеватор зерна емкостью десятки тысяч тонн. Или превратившийся в камень, внушительный запас сухих строительных смесей.

Как определить количество воды в окружающей среде или предметах? Для этого используются датчики влажности.

01

Такой прибор называют гигрометром или гигростатом, в зависимости от способа применения. С простейшими механическими гигрометрами вы наверняка сталкивались на уроках физики в школе, и в саунах, где этот тип прибора довольно популярен.

Датчики влажности воздуха по принципу действия

Для начала разберемся с терминами: что такое влажность в принципе?

Академически, это содержание водяных паров в атмосфере или количество влаги в иной среде по отношению к ее весу.

На практике влажность может быть обусловлена не только водой, но и другими техническими жидкостями.

Механические датчики влажности

Эти конструкции не отличаются разнообразием, и применяются не одну сотню лет. Принцип действия основан на способности материалов изменять свои габариты (длину) при намокании. Наилучший вариант – это женский волос рыжего цвета (разумеется, естественного происхождения, а не окрашенный). На практике чаще всего применяется конский волос, или волосы других животных.

Система подвеса состоит из грузика (или пружины), оттягивающего измерительный элемент: волос. Подвес прикреплен к стрелке. При намокании, волос растягивается, стрелка показывает значение влажности. Разумеется, при изготовлении такого прибора или смене изношенного волоса, шкалу необходимо заново откалибровать. Преимущество таких приборов – простота и дешевизна в реализации. Недостатки: высокая погрешность (причем она меняется в ходе эксплуатации) и боязнь механических нагрузок.

Психрометрические датчики температуры и влажности

Почему два в одном? Дело в том, что датчик влажности такой конструкции основан на измерении температуры. А поскольку в системе есть термометр, почему не вывести его показания на табло. Эти приборы бывают механическими и электронными. Механика представляет собой два одинаковых термометра, один из которых помещен во влажную среду (банальное обертывание мокрой ветошью). Иногда, для увеличения производительности, приборы обдувают специальным вентилятором. На влажном и сухом термометрах отображается разная температура. Разница определяется степенью влажности воздуха (мокрый термометр в сухом воздухе быстрее охлаждается). Для получения показаний используются специальные психрометрические таблицы. В этом главный недостаток прибора: сложность проведения измерений. Еще одна проблема – такой гигрометр не может работать непрерывно, для каждой процедуры измерений он готовится заранее: необходимо намочить ветошь (губку), запустить вентилятор, дождаться, пока столбики термометров найдут верное положение. Зато психрометрический датчик влажности воздуха с механическим приводом надежен и точен. Стоимость такого прибора также доступна.

Электронные датчики температуры и влажности психрометрического типа работают по такому же принципу. Вместо термометров используются термисторы: электронные компоненты, сопротивление которых зависит от температуры. Подключены по мостовой схеме: при идеальном балансе температур напряжение на выходе нулевое, если происходит разбалансировка показаний – на выходе датчика появляется потенциал. Чтобы определить разность температур, термисторы помещены в две камеры: герметичную с сухим воздухом, и перфорированную, в которой будет реальная влажность по месту измерения. Вариант удобный, универсальный, но его точность весьма условна.

Подобные детекторы применяются в различных электронных схемах контроля. Особенно они популярны при разработке систем на базе Arduino.

Емкостные датчики влажности

Достаточно простые электронные устройства, работа которых основана на изменении электропроводности воздуха в зависимости от насыщения влагой. Фактически – это конденсаторы переменной емкости, величина которой контролируется управляющей схемой. Датчик влажности воздуха емкостного типа использует конденсаторы с воздушной прослойкой между пластинами. Универсальные гигрометры (с твердым диэлектриком) могут измерять количество воду в твердой среде.

Сенсоры надежные и достаточно точные, однако со временем изнашиваются. К неоспоримым преимуществам можно отнести независимость от кислотности среды. Этим обычно грешат резистивные сенсоры.

Оптический датчик влажности

Содержит измерительную зеркальную пластину и чувствительный фотодетектор. Второе наименование измерителя – конденсационный. Принцип действия основан на природе так называемой точки росы. При определенной температуре поверхности, на ней образуется конденсат. Наглядный пример – покрытые росой автомобили, припаркованные на открытом воздухе. Зеркальная пластина последовательно нагревается, выпадение конденсата фиксируется фотодетектором.

Фото-пара тщательно фокусируется: пока зеркальная поверхность чистая, фотоэлемент пропускает электрический ток. После выпадения росы свет рассеивается, сила тока падает, электроника фиксирует этот момент, и вычисляет уровень влажности по запрограммированному алгоритму.

Такие измерители достаточно точны, однако боятся вибраций и достаточно громоздки. Стоимость средняя. Существенный недостаток – необходимо поддерживать поверхность в идеальной чистоте. Кроме того, после применения датчик необходимо просушить для следующего применения. То есть, в реальном времени он не работает. Фактически – состояние измерений «включено» или «выключено».

Резистивный датчик влажности

Представляет собой переменный резистор, сопротивление которого меняется при изменении влажности. На первый взгляд, сенсор похож на емкостной прибор.

 

На самом деле технология иная. На диэлектрическую подложку наносится ряд электродов или наматывается токопроводящая проволока (две обмотки с гальванической развязкой). Затем пространство между электродами заполняется специальным солевым гелем или токопроводящим полимером. Главное условие – высокая гигроскопичность материала. Попадая во влажную среду, полимер (солевой гель) меняет проводимость. Сопротивление резистора меняется в обратной зависимости: чем выше влажность, тем оно ниже. Изменения фиксируются электроникой. Неоспоримые преимущества такой схемы: высокая точность, стабильность параметров, и долгий срок службы. Недостатки – невозможность работать в агрессивной среде, требуется защита от пыли. Однако вышедший из строя сенсор легко заменить: стоимость невысокая.

Датчик температуры и влажности воздуха может работать в качестве наглядного измерительного прибора, когда показания просто фиксируются наблюдателем.

Однако более целесообразным будет подключение датчика влажности к системе управления процессами. Как минимум, к устройству сигнализации (оповещения). Например, при выращивании сельскохозяйственных культур, датчик, погруженный в почву, может дать команду на полив грунта. В системах автоматического климат-контроля датчики температуры и влажности управляют кондиционерами и обогревательными котлами без участия оператора.

Применение датчиков на практике

Датчики используются для следующих задач:

• поддержание заданного микроклимата в жилых и офисных помещениях: обеспечение комфортного пребывания людей;
• обеспечение необходимых параметров воздуха на складах и в хранилищах: например, архивы, музеи или овощебазы;
• сохранение заданной влажностной среды при работе с биологическими объектами: инкубаторы, лаборатории, медицинские учреждения;
• обеспечение климатических условий на производстве сухих смесей или с применением чувствительной к влажности технике;
• контроль в котельных или водоочистительных станциях: предотвращение образования конденсата;
• соблюдение гигиенических норм в любых помещениях: высокая влажность способствует развитию плесени и грибка.

Датчики для твердой среды по принципу действия

Как мы уже говорили, некоторые датчики влажности и температуры воздуха универсальны: могут работать в грунте или сыпучих смесях. Также существуют специализированные приборы для решения подобных задач. Собственно, технологий для измерения содержания влаги в сыпучих средах (почва, сухие смеси и пр.) не так много.

Резистивные датчики

Эти детекторы работают по принципу амперметров: а в качестве резистора в цепи выступает среда измерения. Почва или сухая смесь, в зависимости от насыщения водой, меняет электропроводность (или сопротивление). Соответственно меняется и сила протекающего тока. Подобные датчики могут быть только электронными, поскольку механически обеспечить измерение влажности в твердой среде затратно и нецелесообразно.

Два (или больше, для повышения точности) электрода погружаются в среду измерения.

Модуль управления подает на контакты небольшое напряжение, и замеряет значение электрического тока. Чем больше влаги, тем сильнее электроток. Надежная и довольно точная конструкция, не лишена недостатков. Во-первых, электроды должны быть выполнены из материала, стойкого к коррозии и механическим повреждениям. Во-вторых, при калибровке прибора необходимо учитывать содержание солей в почве (или материале).

Емкостные датчики влажности почвы

Пожалуй, самые популярные устройства среди квартирных «земледельцев». Сегодня стало модным выращивать некоторые продукты питания не на огороде, а например, в квартире в Москве. Для обеспечения хорошего урожая применяются технологии интенсивного земледелия под управлением электроники. Контроллер получает информацию о температуре, уровне влажности и освещенности, и моделирует природные условия для вашей грядки на подоконнике.

Если система управления отлажена, нет необходимости ежедневно контролировать процесс роста растений. Достаточно пополнять емкость для полива, и своевременно собирать урожай.

Преимущество такого прибора – возможность работать «на автомате». Кроме того, такой датчик можно сделать своими руками.

Изготовление датчика влажности почвы своими руками на Arduino

Разумеется, сам сенсор изготавливать не нужно, эта деталь давно и успешно выпускается нашими друзьями из Поднебесной и стоит относительно недорого. Речь пойдет об интеграции датчика в систему управления для теплицы или балконной грядки.

Типичный пример: комплект FC-28.

Представляет собой емкостной детектор, соединенный с платой компаратора, выполненной на микросхеме LM393. В схеме присутствует потенциометр, с помощью которого можно произвести калибровку и задать условия для срабатывания датчика. Принципиальная схема устройства на иллюстрации:

Прибор не предназначен для мониторинга текущей влажности земли: его задача дать сигнал для включения системы автоматического полива. При достижении откалиброванного резистором порога сухости почвы, логический «0» на выходе компаратора меняется на «1» (контакт D0). Контроллер получает сигнал и дает команду исполнительному механизму полива.

В принципе, разработчик предусмотрел возможность снятия показаний для отображения на текстовом табло. Для этого используется аналоговый сигнал (A0) со схемы управления. Это не основной режим, но оператор всегда может увидеть влажность почвы в процентах.

Питание комплекта осуществляется с помощью источника 5 вольт с током до 35 мА. Это может быть блок питания или комплект батареек. Подойдет любая версия Arduino: например, UNO.

Схема может быть расширена датчиком уровня воды, световой и звуковой сигнализацией. Источником водоснабжения служит помпа, соединенная с контролируемым резервуаром. Типовая блок-схема готовой системы полива на емкостном датчике влажности представлена на иллюстрации:

Если запрограммировать контроллер Arduino на несколько грядок, можно применять систему на больших территориях: поле, теплица и пр.

Изготовление датчика влажности почвы своими руками

Еще одна популярная сфера применения датчика влажности (на этот раз воздуха) – это домашний инкубатор. Как известно, при нагреве инкубатора воздух внутри осушается. Это может привести к высокому проценту отбраковки яиц. Примитивные миски с водой не всегда дают должный эффект: без системы контроля вода испарится, а владелец инкубатора может пропустить этот момент. Для контроля необходим элементарный контроль с цифровым табло.

Если не рассматривать популярные готовые решения на Ардуино, можно собрать электронный детектор влажности воздуха на базе микросхемы PIC16F628A. Сенсор влажности, совместимый с такой логикой – DTH-11. Остальная элементная база – несколько согласующих резисторов и цифровое табло.

Данный контроллер имеет возможность как показывать уровень влажности в процентах, так и давать сигнал на исполнительное устройство для увлажнения. Снабдив его любым типом увлажнителя можно не беспокоиться о сохранности яиц в закладке.

Кроме того, данная схема позволяет подключить сенсор температуры. Таким образом, вы получаете полноценную систему климат контроля для инкубатора, работающую в автономном режиме.

Промышленные датчики температуры и влажности

При наличии средств, все эти приборы можно приобрести в заводском исполнении.

Это может быть отдельно вынесенный датчик влажности для индикации, или встроенный сенсор с подключением к системе «умный дом». Многие датчики позволяют получать информацию дистанционно, с передачей по сети интернет или на мобильный планшет.

Совет: для эффективного и надежного использования лучше приобретать не универсальные, а специализированные датчики влажности и температуры.

В данном материале есть описание различных типов сенсоров: каждый из них хорош для конкретных условий применения. Не обязательно выбирать самый дорогой и защищенный от агрессивной внешней среды прибор, если он будет использоваться в помещении.

Равно как датчик влажности почвы для горшков комнатных растений, не сможет контролировать обширные грядки в теплице или на поле.

Совет для самодельщиков

Если вам подвернулся исправный датчик с какого-нибудь готового устройства, не пытайтесь извлечь его и использовать в другой схеме. Интегрированные сенсоры, как правило, разрабатываются под конкретные проекты, и создание переходной схемы сведет на нет всю экономию. Лучше сначала разработать свой контроллер, а затем приобрести под него конкретный датчик влажности.

Видео по теме

Хорошая реклама

как работает, подключение своими руками реле

Измерительный прибор в доме, который показывает концентрацию воды в воздушном пространстве помещения, называется датчик влажности. Гигрометр устанавливают в бытовых помещениях, на складах, производственных помещениях, а также применяют в составе комплексных систем микроклимата «Умный дом».

Для чего такие датчики дома

Не все понимают, зачем нужен бытовой измеритель влажности воздуха. Особенно в холодный период главным показателем комфортности является тепло. Какая польза в доме от гигрометра? От многих ускользает важность наличия в воздухе определенного процентного соотношения воды и других компонентов. В зимний период, когда включают отопление, в помещениях существенно снижается показатель влажности.

Необходимость

В доме из дерева повышенная влажность провоцирует появление грибков, плесени, муравьев или термитов. С одной стороны, сырая древесина – это комфортная среда для размножения вредных микроорганизмов и бактерий. С другой – слишком сильная сухость вызывает появление трещин и зазоров (как в городских квартирах). Если воздух сухой быстро портиться мебель (лаковое покрытие), отклеиваются обои, чрезмерная сырость плохо влияет на ткани, одежду, постельное белье, где могут завестись клещи и плесень. Для человека неправильная концентрация выражается в следующем:

• появляется зуд слизистой оболочки глаз;
• сухость волос, кожи лица, рук и, как итог, появление микротрещин, мелких морщин, преждевременное старение;
• вызывает сложность дыхания, першение в горле.

Становится понятно, что нужно удерживать баланс, который и будет истинным показателем комфорта. С этой важной задачей поможет справиться датчик влажности, который измеряет концентрацию воды в воздухе.

Рекомендуемые места установки

Чтобы комнатный измеритель демонстрировал реальное положение дел в помещении, нужно найти правильное место для его установки своими руками. Специалисты не рекомендуют располагать прибор в следующих местах:

• рядом с открывающимся окном, дверью на балкон;
• недалеко от радиаторов отопления;
• рядом с увлажнителем воздуха.

Неправильным будет расположение прибора рядом с отопительным котлом, где воздух будет всегда более сухим, или на кухне, где качественный состав постоянно меняется под воздействием паров, проветривания либо работы вытяжки. Выбирайте место, где вы больше всего находитесь – гостиная, комната отдыха, спальня. Если в доме высокие потолки до 3 метров, то микроволновой датчик влажности устанавливают на уровне среднего роста человека или прикроватной тумбочки, так как теплый и сухой воздух скапливается вверху – под потолком, а содержащий больше воды опускается вниз.

Принцип действия

Основной принцип измерения влажности основан на определении точки росы. При постепенном охлаждении устройство должно зафиксировать момент появления на гладкой поверхности незначительного конденсата в виде капель. В этот момент воздух превращается в насыщенный пар – данное состояние принято считать точкой росы. Определение соотношения воды в воздушном пространстве зависит от типа датчика, который будет работать в помещении:

1. Волосяной – изменение показателя влажности определяют в зависимости от состояния обезжиренного человеческого волоса.
2. Электронный – пользователи не видят, как работают измеритель, а состояние окружающей среды выводится на экран в виде понятных цифровых значений.
3. Психрометрический – в конструкции прибора работающими термометрами демонстрируются показания сухого образца воздуха и неизолированного элемента. На основании разницы их показаний по таблице определяют влажность.
4. Конденсационный датчик выдает более точные результаты. Принцип работы основан на измерении количества конденсата в трубках из стекла.

Устройство (общее)

Конденсационный датчик, который устанавливает точку росы, должен точно измерять температурные показания. В конструкцию входит зеркало, которое покрывают тонким антикоррозионным слоем золота. С тыльной стороны находится охладитель, а с противоположной – направляются светодиодные лучи. В процессе появляются капли росы, рассеивающие оптическое излучение. В этот момент на фотодетекторе регистрируется электрический сигнал, информация подается на принимающее устройство.

Применение датчиков измерения влажности воздуха

Устройства резистивного и емкостного типа подключают к схемам офисного климат-контроля. Встроенный датчик способен определить от 30 % до 70 % содержания влаги. Системы «Умный дом» позволяют держать под контролем уровень увлажнения в каждой комнате. Достаточно организовать подключение датчика влажности к электронному устройству, где можно менять настройки по часам суток, по помещениям, по уровню влагосодержания. В результате, в спальне, где человек в основном только спит, или комнате, где проходят тренировки, можно поставить уровень влажности выше, а в рабочем кабинете или гостиной на время бодрствования понизить предельные значения. Таким образом, руководствуясь точными показаниями прибора, можно создать комфортную атмосферу проживания в собственном доме.

Виды и принцип их работы (и плюсы, куда лучше установить)

Перед установкой датчика нужно учесть факторы, которые влияют на эксплуатационные характеристики:

• необходимая точность показаний;
• допустимый диапазон значений влажности.

В зависимости от указанных параметров, выбирают оптимальный прибор, который поможет сделать жизнь в доме более комфортной и уютной.

Емкостные

Работа прибора построена на принципе изменения емкости воздушного конденсатора. Емкостный прибор конструктивно выглядит в виде гигроскопичной полимерной пленки, вокруг которой расположены два электрода. При увеличении молекул воды пленка их впитывает и набухает. Расстояние между электродами увеличивается и, соответственно, меняется величина емкости конденсатора. Емкостной гигрометр компактный, работает быстро и имеет малые значения гистерезиса. Неплохая точность измерений в виду слабой зависимости от внешних условий эксплуатации.

Термисторные

Устройство состоит из нелинейных электронных компонентов, показатель сопротивления которых зависит от температуры. Конструкция психометрического датчика состоит из двух таких элементов, каждый из которых помещают в разные условия:

1. Один находится в изоляции от внешних условий и его заполняют сухим воздухом.
2. Другой имеет отверстия, через которые поступает воздух для проведения сравнительных измерений.

Схема соединения двух компонентов позволяет увидеть напряжение, оказываемое на сухой образец (воздух) из первого термистора. Его значение показывает, что влажность повышена. Показатель нулевого напряжения означает, что сухость в обоих термисторах одинакова.

Резистивные

Принцип работы прибора основан на изменении величины сопротивления впитывающего влажность материала. Гигрометры данного типа стоят недорого и активно эксплуатируются в быту.

 

Устройство детекторов резистивного типа

Резистивный датчик представляет собой два электрода, расположенные на подложке. В качестве нанесенного поверхностного слоя используют оксид алюминия. Он прекрасно впитывает влагу, имеет малое сопротивление, величина которого меняется в зависимости от влажности окружающей среды.

Оптический

Данный тип гигрометра работает по принципу конденсатора. С датчиком можно вычислить точку росы, то есть температурный показатель, при котором из воздуха начинают выделяться капли конденсата.

1. На испытуемую поверхность зеркала направляется луч светодиода.
2. С тыльной стороны зеркало подогревают или охлаждают в зависимости от внешних условий.
3. Луч перенаправляется на фотодетектор и сила тока в цепи снижается.
4. Данный переломный момент фиксирует температурный датчик.

 

Электронные

На пластинку из стекла или полистирола наносят слой гигроскопического материала или электролита – хлорид лития. Вещество чувствительно к изменению влажности и показатель его концентрации является определяющим для вывода на экран итоговых показаний. В составе электронного гигрометра есть термометр, который повышает точность измерений. Данный тип прибора используют при измерении влажности почвы.

Особенности подключения

Датчики измерения влажности в свой дом монтируют на стену внутри помещения. Корпус, изготовленный из огнеупорного пластика, закрепляют на твердой поверхности винтовыми болтами. Под крышкой выведены клеммы с контактами, которые нужно подключить к общей сети. Далее руководствуются схемой, которую представил производитель. При закручивании гайки следите, чтобы условие плотного прилегания корпуса к поверхности соответствовало требуемой герметичности устройства и классу защиты от внешних воздействий.

Схема подключения

Настройка

Настройка датчика производится в соответствии с инструкций по вводу в эксплуатацию установленного прибора. В системе «Умный дом» используют датчик Mi Smart. Для настройки нужно установить приложение на смартфон или компьютер, чтобы в течение дня в удаленном режиме контролировать показатели влажности и температуры в помещении. Гибкие возможности ограничивающих значений в программном обеспечении позволяют задавать определенные параметры. Если состояние воздушной среды выходит за установленные рамки, то на электронное устройство приходит сообщение, и владелец дома может повысить или понизить температуру отопительных приборов, включить увлажнитель воздуха либо открыть окно для проветривания. Таким образом, можно поддерживать приемлемый микроклимат во всем доме.

Правила эксплуатации

Современные датчики системы «Умный дом» имеют беспроводное подключение. Благодаря компактным габаритным размерам, как рука или ладонь человека, их можно расположить в любой комнате дома. Мобильность электронного оборудования позволяет по необходимости перенести прибор в другое место, а качественное питание от литиевой батареи повышает длительность автономной работы. Например, на ночь можно поставить датчик влажности в детскую комнату, чтобы удаленно следить за показателем свежести, когда ребенок спит. Днем датчик переносят в игровой зал и изменяют параметры реагирования на температуру и влажность. Дальность работы ограничивается радиусом в 100 метров, при условии, что не будет препятствий в виде толстых стен и шкафов.

принцип работы, виды, назначение, обзор моделей

Уровень влаги играет важную роль как в жилом, так и в промышленном помещении. Это состояние напрямую влияет на здоровье человека (особенно страдающего от болезней дыхания), на рабочий потенциал техники и оборудования на производстве, а также на безопасность систем, где не допускается конденсат. Для контроля этого показателя разработан специальный прибор — гигрометр. В обыденной жизни его еще называют датчиком влажности.

Терминология

Чтобы использование датчика влажности было полезным, нужно понять его конструкцию и действие. Многие пользователи не понимают его эффективности и принципа устройства, отсюда возникают сложности.

Влажность воздуха условно делится на абсолютную и относительную. Абсолютная соответствует измерению объема воды в воздушной массе. Существует предельный порог насыщения, который соответствует 100 %. От этого показателя начинается следующий процесс, именуемый конденсацией.

Нередко приборы собираются с дополнительным датчиком температуры, по которому определяется взаимосвязь между температурой среды и количеством влаги в воздухе.

Относительная влажность воздуха измеряется соотношением влагоемкости к абсолютной влажности. Чем выше относительная влажность, тем выше “точка росы”, соответственно ближе к фактической температуре воздуха.

Описание и назначение

Датчик влажности — устройство, предназначенное для измерения и преобразования относительной влажности в цифровой сигнал, а также в стандартный сигнал напряжения.

Защитные покрытия датчика позволяют использовать устройство в различных окружающих условиях и задачах, а также в управлении показателем влагосодержания: для автоматизации зданий, для контроля сушки при химическом производстве, в сельском хозяйстве.

Методы измерения влажности условно делятся на прямые и косвенные. В прямых методах осуществляется распределение исследуемого материала конкретно на сухое вещество и влагу. Косвенными методами измеряют физические величины, которые связанные с влажностью материала.

В помещениях повышенной влажности принято устанавливать вентилятор, в котором имеется гидростат — датчик влажности, выполняющий анализ насыщения воздуха в ванной водяными парами. Подобное устройство будет включаться лишь в условиях превышения нормы влажности.

 Для качественного воздухообмена в ванной вместо вентиляционной решетки устанавливается вентилятор со встроенным датчиком влажности.

Виды и их принципы работы

Емкостной

Емкостной датчик является самым простым и представляет собой конденсаторы с воздухом между двух пластин. В сухом состоянии воздух не проводит электрический ток. Емкость определяется способностью хранить электрический заряд и меняется при изменении строения датчика.

Второй тип заключается в емкостном датчике с диэлектриком, который значительно чувствителен к влажной окружающей среде в отличие от датчика с воздухом. Конденсатор подключается к генератору, а предмет располагается между пластинами. Измеряется частота контура колебаний и вычисляется емкость.

Третий вариант емкостного датчика представляет собой подложку с двумя электродами в виде гребенки. Они выполняют роль обкладок. Для компенсации температуры в 1 датчик включены 2 термоэлемента.

Датчики с аналоговым выходом создают электромагнитное поле на участке реагирования датчика, который срабатывает на приближение или удаление от активной поверхности металлических веществ и преобразует показатель этого расстояния в аналоговый сигнал по току или напряжению с линейной зависимостью.

Резистивный

Резистивный датчики отслеживают перемену электрического сопротивления среды. В их конструкции применяют керамическое покрытие для исключения слияния состояния окружающей среды при образовании конденсата. Датчики сооружают из подложки, на поверхности которой имеется проводящий электролит, с нанесенными на нее электродами. Их помещают в защиту из пластика.

Соединяющим материалом выступает керамический порошок, взвешенный в жидкой среде. После покрытия и высушивания датчики поддаются высокой температуре. От чего образуется толстопленочное покрытие, которое не растворяется в воде и полностью предотвращает образование конденсата.

В резистивных датчиках имеется бифилярная намотка. После покрытия гигроскопическим полимером, их сопротивление оказывается обратно пропорциональным влажности.

Термисторный

Этот вид датчика основаны на термисторах. Они определяют влажность по колебанию теплопроводности газов. Такие датчики сделаны из двух очень маленьких термисторов, зафиксированных при помощи очень тонких проводов для уменьшения тепловых потерь за счет теплопроводности через корпус.

Сопротивление у термистора в большой степени меняется при небольшом изменении температуры. В датчике один термистор встроен в герметичную камеру с сухим воздухом, а другой имеет прямой контакт с окружающей средой. Пары влаги частично конденсируются и испаряются при попадании на второй термистор. При этом изменяется его температура и сопротивление. Сравнение сопротивления двух термисторов и дает представление о степени увлажненности воздуха.

Оптический

Наибольшая точность отслеживания влажности среды показывается оптическими датчиками. Цена такого датчика выше иных видов, но при этом гарантирована точная диагностика.

Помимо высокой стоимости необходимо знать, что у него большая вероятность загрязнений оптического стекла. И к тому же потребляется значительный размер электричества.

Большинство датчиков влажности обладают плохой воспроизводимостью, и они выдают не точные измерения. Исходя из этого свойства применяют косвенные методы определения влажности, самым эффективным из которых стало вычисление абсолютной и относительной влажности при температуре термодинамического равновесия жидкости и газа в воздухе.

Температуре точки росы соответствует определенное значение давления насыщенного пара. Поэтому, измеряя температуру точки росы при известном значении давления, можно определить абсолютную влажность.

Электронный датчик

Срабатывание датчика происходит при изменении электролита, которым покрыт изоляционный материал. Существуют аппараты с автоподогревом, которые поддерживают температуру точки росы.

Принцип действия датчика заключается в реакции раствора хлорида лития, который очень чувствителен к даже незначительным колебаниям влажности. Над этим раствором проводится замер точки росы. Для наибольшей эффективности гигрометра к нему присоединяют термометр, который придает ему работу с повышенной точностью. Причем нельзя полностью исключать незначительную погрешность. Он может измерить влажность при любой температуре среды.

В последнее время нашли применение цифровые электронные датчики, которые относятся к высокоточным приборам с функцией контроля климата в помещении. Сенсорный экран определяет показатели температуры и процента влажности. В случае отклонения от заданных параметров он сообщает владельцу, как правило, звуковым или световым сигналом. Это позволяет быстро настроить необходимый параметр.

Наиболее распространены обычные электронные гигрометры с двумя электродами. В землю помещаются два электрода. По степени проводимости тока определяют влажность.

Канальный

Канальный датчик применяется для определения влажности неагрессивной среды. Воздух не должен быть загружен пыльными массами, иначе возникает большая погрешность и невозможность справиться со своей функцией.

Цифровой влагоустойчивый датчик определяет относительную влажность. А также способен срабатывать по настроенным диапазонам показателей.

Обзор популярных устройств

HIG-2

Датчик влажности SOLER&PALAU HIG-2 реагирует при влажности 60-90%, температуре от 0 до 40°С. Гигростат используется для автоматического включения и выключения вентиляторов, опираясь на заданный уровень относительной влажности.

После достижения заданного показателя влажности датчик выключается и срабатывает таймер задержки отключения.

После отработки по таймеру вентилятор автоматически отключается и датчик переходит в режим ожидания.
Электробезопасность обеспечивается

DHT11 и DHT22

Датчики температуры и влажности DHT11 и DHT22 принадлежат группе недорогих и простых. Датчики DHT собраны из двух деталей: емкостный датчик влажности и термистор.

В корпус датчика встроен простой чип для изменения аналогового сигнала в цифровой. Считывать цифровой сигнал на выходе совершенно просто — при помощи любого контроллера.

Изучив все технические показатели можно сделать вывод, что DHT22 более точный и имеет больший масштаб измеряемых значений. Оба датчика имеют по одному цифровому выходу. Запросы к ним можно отправлять не чаще чем один в секунду или две.

Xiaomi

Компания Xiaomi выпускает широкую линейку недорогой техники, но имеет отличительные от других производителей характеристики, имея свои достоинства и недостатки.

Так в модельном ряду присутствуют и датчики температуры и влажности. Представляет собой крошечное устройство, которое реагирует на изменение заданных показателей. Управление осуществляется через приложение и специальную программу.

Датчик сконструирован довольно примитивно, крепится на поверхность, использует батарейку, поверх устройства имеется кнопка, которая загорается в момент первого включения. Гаджет работает только в совокупности с главным устройством.

Рабочие температуры датчика варьируются от -20 до 60ºС. Влажность – от 0 до 100%, Измерение температуры и влажности происходит постоянно.

Устройство подает сигнал (мигание света или звук) опасности, если показатели датчика уходят за границу установленной нормы. К основному аппарату можно подсоединить несколько датчиков и контролировать влажность в разных помещениях.

ИВИТ-М

Устройство измерения температуры и влажности Ивит–М разработан для контроля влажности воздуха и неагрессивных газов в промышленности, жкх и сельской деятельности.

В устройствах ИВИТ-М используются высококачественные сенсоры емкостного типа, имеющие временную и температурную стабильность параметров. Технические показатели и класс точности прибора разделяют датчики на типы. Все устройства ИВИТ-М обладают высокой точностью измерения.

У датчика влажности воздуха ИВИТ-М есть защита от конденсации влаги на чувствительном элементе. В случае повышения значения в 90% моментально срабатывает, нагрев микронагревателя сенсора, способствующего повышению температуры на 5°С выше температуры окружающей среды. Причем относительная влажность около чувствительного элемента снижается и исключается вероятность конденсации влаги.

Особенности подключения

Многие датчики подключаются к системе без особых требований. Предварительно вскрыв крышку устройства, необходимо протянуть кабеля внешних сигналов и подключить в сеть.

При первоначальном подключении датчика в сеть на нем заложены заводские установки, которые можно наладить на свое усмотрение. Причем есть возможность запрограммировать настройки через интерфейс или через другие каналы передачи, такие как Интернет или USB.

Правила эксплуатации

Правила эксплуатации подразумевают соблюдение требований по безопасности использования и необходимых мер для увеличения срока использования. Поэтому не допускается попадание влаги на внутренние электро– и радиоэлементы прибора. Не допускается эксплуатация прибора в химически агрессивных средах с содержанием кислот, щелочей.

Опасно для человека касание рабочей поверхности элемента руками. Длительное нахождение прибора при высокой относительной влажности может привести к дрейфу его характеристик и ухудшению точности измерений.

что это и где применяется

Значительную часть своего времени люди находятся в зданиях, что вызывает необходимость контроля воздушного пространства помещений, на соответствие благоприятным для здоровья температуре и особенно влагосодержания окружающей среды.

 

Для поддержания необходимых климатических условий используются различные системы вентиляции:

• приточная;
• приточно-вытяжная;
• вытяжная.

Чтобы вентиляционные системы работали эффективно и экономно, их неотъемлемой составляющей являются датчики, реагирующие на различные параметры, в данном случае температуру и влажность. В последнее время все чаще применяются универсальные преобразователи, которые одновременно контролируют несколько показателей. Измерением влажности и температуры занимаются термогигрометры, позволяющие мониторить состояние данных величин в отопительных и вентиляционных системах. Причем термогигрометры выпускаются различных модификаций, среди которых такие, которые не только снимают показания, но и управляют климатическим оборудованием.

Для управления вентиляцией

Например, в системах кондиционирования влажностные датчики ответственны за включение принудительной вентиляции при повышении влажности воздуха. Оснащенный высокопрочным корпусом, и обладающий термозащитой, канальный датчик влажности встраивается в вентиляционные системы для слежения и оперативного управления. Благодаря его работе, ультразвуковые промышленные увлажнители работают в экономном режиме, автоматически включаясь и отключаясь, реагируя на минимальные и максимальные заданные параметры влажности.

Для управления вентилятором

Датчики влажности определенной категории, с успехом работают в помещениях с повышенной влажностью, помогая вытяжным бытовым вентиляторам справляться с выводом на нужную относительную влажность 40-60%. Датчики помогают оперативно реагировать на повышение уровня влажности и не допускать ее подъема выше допустимых пределов. Если применять такие вентиляторы в бытовых помещениях в сочетании с датчиком уровня влажности, угроза возникновения плесени и грибков вас минует и в помещениях всегда будет свежий воздух.

Применение датчиков влажности для управления вентилятором позволяет им работать в энергосберегающем режиме, что немаловажно в нынешних реалиях. Преобразователи сами по себе очень компактные, эстетичные на вид и не занимают много места. Они могут реагировать не только на влажностное состояние воздуха, но и на содержание углекислого газа, и способствуют удалению неприятных запахов, пара, дыма. Их применение обосновано и экономически выгодно.

Производительность 3 л/ч, без управления

Производительность 3 л/ч, датчик емкостного типа

Производительность 6 л/ч, без управления, корпус из нержавеющей стали

Испаряет 3 л/ч, датчик психометрического типа, корпус — нержавеющая сталь

6 литров/ч, психометрический тип, корпус из нержавеющей стали

6 литров/ч, датчик емкостного типа, корпус из нержавеющей стали

Большой производительности: 15 литров в час, ультразвуковой. Датчик психометрического типа

Большой ультразвуковой увлажнитель на 15 л/ч, емкостный датчик, корпус из нержавейки

Образует 15 кг тумана за час, без управления

Модель на 12 литров, психометрический датчик, корпус из нержавеющей стали

Промышленный увлажнитель на 12 литров в час, датчик емкостного типа, корпус — нержавеющая сталь

Испаряет 12 литров в час, без управления, корпус — нержавеющая сталь

Производительность 9 л/ч, с датчиком психометрического типа

Генератор холодного сухого тумана, производит 9 литров в час, с модулем управления, корпус из нержавеющей стали, датчик емкостного типа

Увлажнитель воздуха 9 л/ч, без модуля управления

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Отправить

Класснуть

Запинить

Загрузка…

Как выбрать увлажнитель воздуха: помогаем определиться с критериями

С наступлением отопительного сезона предсказуемо повысился интерес к бытовым увлажнителям воздуха — приборам, призванным обеспечить наиболее комфортную влажность воздуха в жилом помещении. Нередко эту же функцию выполняют и другие приборы (например, мойки воздуха с функцией увлажнителя), однако они относятся к другой категории бытовой техники.

Давайте взглянем на современные увлажнители и разберемся, какие они бывают и как выбрать наиболее подходящую модель.

Типы увлажнителей

Бытовые увлажнители, представленные на современном рынке, бывают трех типов: традиционные, паровые и ультразвуковые. Распределение по типам происходит неравномерно: так, на момент подготовки данного материала, по данным Яндекс.Маркета в продаже находится 116 моделей традиционных увлажнителей, 485 ультразвуковых и всего 11 штук паровых. Исходя из этих данных, можно утверждать, что наиболее распространенными на сегодняшний день являются вовсе не традиционные, как было бы логично ожидать, а ультразвуковые увлажнители. Паровые же и вовсе практически вышли из оборота и, таким образом, вряд ли представляют для нас интерес. Чем же различаются эти модели?

Традиционные увлажнители

Традиционные увлажнители увлажняют воздух, «продувая» его через кассету, фильтр или иной предмет, обильно смоченный водой. Таким образом, они работают по принципу естественного испарения. Эти приборы потребляют относительно немного электроэнергии (от 20 до 60 Вт) и умеренно очищают воздух в процессе работы за счет оседания части пыли в воде. Ключевые недостатки таких приборов — относительно невысокая производительность и необходимость регулярно менять воду (она загрязняется) и фильтр/кассету (впрочем, некоторые допускается многократно мыть — тогда менять можно, например, раз в год). Основное достоинство — воздух при таком способе увлажнения увлажняется тем хуже, чем выше его влажность — таким образом, оптимальный уровень влажности со временем начинает поддерживаться автоматически. Ну и очистка воздуха от пыли тоже нелишняя функция.

Традиционный увлажнитель воздуха Boneco Air-O-Swiss

Ультразвуковые увлажнители

Ультразвуковые увлажнители создают холодный пар (на самом деле, если быть физически точными — скорее туман), состоящий из мельчайших частиц воды. «Измельчение» воды производится с помощью специальной мембраны, которая колеблется на высоких частотах (отсюда и название этого типа приборов). Ультразвуковые модели в среднем потребляют не более 50 Вт, обладают средней производительностью и иногда допускают возможность нагрева воды. Пар, таким образом, будет подаваться подогретым, и помещение не будет охлаждаться. Понятно, что за такую опцию придется заплатить не только повышенной ценой самого прибора, но также и повышенным энергопотреблением. Одна из ключевых претензий к ультразвуковым увлажнителям — появление характерного белого налета на мебели в случае, если используется обычная водопроводная вода. Кроме того, если в ультразвуковом увлажнителе нет встроенного датчика влажности (гигрометра), он будет увлажнять воздух и после достижения необходимого уровня влажности — никакой «саморегуляции», как в случае с традиционными увлажнителями, в данном случае не происходит.

Ультразвуковой миниатюрный увлажнитель воздуха Redmond RHF-3308

Паровые увлажнители

Паровые увлажнители, как несложно догадаться, обеспечивают увлажнение с воздуха посредством распыления горячего пара. Принцип работы такого прибора весьма прост: вода подается в специальную емкость, в которой она нагревается и испаряется. Такой прибор не потребует специальных фильтров для очистки и будет прост в уходе. Расплатиться за это придется повышенным энергопотреблением и, как следствие — повышением температуры в помещении (что, впрочем, может трактоваться и как достоинство — если увлажнитель предполагается использовать там, где не помешает подогрев). Дополнительным достоинством является то, что увлажнение происходит паром — то есть, фактически, дистиллированной водой.

А вот повышенный уровень шума достоинством никак не назовешь: использовать паровой увлажнитель в спальнях понравится далеко не всем. Также были замечены жалобы на то, что такие приборы сушат комнатные растения, а при неверном выборе мощности прибора (если увлажнитель окажется слишком мощным, либо если он будет установлен в слишком маленькое помещение), в комнате легко создать эффект сауны.

Паровой увлажнитель Stadler Form Fred F-008EH с забавным дизайном

Функции и характеристики

Несмотря на различия в принципе работы, все бытовые увлажнители имеют общие характеристики и функции, по которым их вполне можно сравнивать даже без учета типа. Мы рассмотрим самые важные и объясним, что они означают с практической точки зрения.

Скорость испарения и емкость резервуара

Для каждого увлажнителя можно найти такие технические характеристики, как расход воды и емкость резервуара. Исходя из этих данных будет несложно подсчитать, как долго прибор способен работать без дозаправки и сколько воды попадет в воздух. Например, если прибор расходует 400 миллилитров за час и имеет бак объемом в три литра, то без долива воды прибор проработает менее восьми часов. Согласитесь, это совсем немного: не хватит даже чтобы поддерживать комфортную влажность в течении 8-часового сна.

Объем обслуживаемого помещения

Понятно, что чем больше воды испаритель способен подать в воздух за единицу времени, тем больший объем помещения он способен обслужить. Чтобы не создавать дополнительную путаницу, разработчики почти всегда указывают, на какое помещение рассчитан тот или иной прибор. Можно встретить компактные увлажнители, предназначенные для работы в комнатах площадью 20 квадратных метров, либо гораздо более мощные модели, способные увлажнять воздух на площади в 60-80 квадратных метров.

Чтобы определиться, какой объем увлажнителя будет оптимальным для помещения, следует знать его площадь. Так, например, для комнаты в 20 квадратных метров будет достаточно объема 4-5 литров, а для 30 метров мы бы порекомендовали обратить внимание на модели с баком емкостью в 6-7 литров.

Правда, здесь есть одно небольшое «но» — говоря только о площади помещения, производители, по всей видимости, используют какое-то усредненное значение для высоты потолков — ведь на самом деле увлажнитель увлажняет не площадь, а объем.

Уровень шума

Поскольку увлажнитель нередко запускают в ночное время (особенно если днем в квартире никого нет), то уровень шума — один из ключевых критериев, на которые нужно обратить внимание при выборе такого прибора. Наилучший способ узнать уровень шума — обратиться к инструкции и ознакомиться с техническими характеристиками увлажнителя. Вполне хорошими характеристиками является заявленный уровень шума в 25-30 дБ, однако даже в таком, казалось бы, простом вопросе присутствуют «подводные камни».

Во-первых, большинство увлажнителей время от времени весьма отчетливо булькают, забирая очередную порцию воды. Избежать этого невозможно, а громкость булькания может существенно варьироваться от модели к модели.

Во-вторых, источником нежелательного шума может быть система оповещения прибора, подающая сигнал о том, что вода в резервуаре подходит к концу. Согласитесь, будет довольно неприятно услышать предупреждающий звуковой сигнал посреди ночи. А если он окажется длительным либо повторяющимся — то уровень воды придется проверять собственноручно каждый вечер перед запуском увлажнителя. Не слишком удобно.

Встроенный гигрометр и гиростат

Некоторые увлажнители оснащены встроенным гигрометром (измерителем уровня влажности) и гиростатом, позволяющим настроить интенсивность увлажнения. Несмотря на то, что мы бы не рекомендовали всецело доверять данным измерений встроенного гигрометра (ведь он измеряет влажность лишь в непосредственной близости от увлажнителя), мы оцениваем наличие данных функций весьма высоко.

Дело в том, что в повседневной жизни нам вовсе не нужно знать точные значения влажности в квартире: достаточно лишь понять, комфортно нам дышать либо нет. А следовательно — даже если показания гигрометра окажутся неточными, мы без труда сможем подобрать комфортный для себя уровень влажности с учетом погрешности измерений просто путем проб и ошибок. Ну а если прибор способен автоматически поддерживать установленный уровень влажности — то и в комнате всегда будет поддерживаться одинаково комфортный климат. Существуют также модели со встроенными термометрами и другими дополнительными функциями.

Тип управления

Более простые модели увлажнителей управляются с помощью встроенной панели управления. У более продвинутых моделей присутствует пульт дистанционного управления (как у телевизора). Понятно, что второй способ окажется куда более удобным и комфортным.

Наконец, самые продвинутые устройства типа Xiaomi Smartmi Humidifier 2 допускают дистанционное управление со смартфона. Такие увлажнители, как правило, функционируют в рамках единой системы «умного дома» и открывают перед владельцем довольно широкие возможности. Подключив увлажнитель к домашней сети Wi-Fi, пользователь может получить данные о его работе дистанционно — на экране своего смартфона. С помощью того же смартфона можно узнать, какова влажность в помещении на текущий момент, запустить или остановить работу прибора, а также настроить специальные автоматические правила, позволяющие увлажнителю работать в автоматическом режиме — по заданному расписанию, либо согласовывая свои действия с другими приборами (например, с теми же датчиками влажности, также подключенными к системе умного дома).

Увлажнитель Xiaomi Smartmi Zhimi Air Humidifier 2

Индикация режимов работы и подсветка

В большинстве случаев общение пользователя с увлажнителем ограничивается получением информации о текущей ситуации в помещении и выборе одного из режимов работы. Для вывода этих данных обычно используется дисплей с подсветкой, что может являться как плюсом (информацию с такого дисплея легко считать даже при ярком солнечном свете), так и минусом (слишком яркий и неотключаемый дисплей может доставить ощутимый дискомфорт в ночное время). Исходя из этого, мы бы порекомендовали перед приобретением выбранной модели взглянуть на прибор вживую или, если это невозможно, хотя бы изучить соответствующую информацию в интернете (например, наличие специального «ночного режима», скорее всего, свидетельствует о том, что слишком яркая подсветка не помешает вам во время сна).

Эргономика

Несмотря на то, что бытовой увлажнитель — это довольно простой прибор, его конструктивные особенности могут существенно повлиять на удобство эксплуатации. Наиболее частыми операциями при работе с увлажнителем являются заполнение бака (добавление воды), а также очистка внутренностей бака и частей прибора, контактирующих с водой. Удивительно, но дизайнеры и разработчики до сих пор продолжают допускать серьезные просчеты в этой части: так, например, многие баки не позволяют доливать воду (для этого необходимо полностью снять резервуар), другие — создают определенные сложности в уходе (из-за наличия труднодоступных для очистки мест). Наконец, в некоторых моделях оказывается невозможно настроить направление подачи пара, из-за чего на мебели или корпусе прибора могут образовываться капли воды (которые впоследствии неизбежно стекут вниз). Печально, но факт: откровенно неудачных с точки зрения эргономики увлажнителей на рынке много. Поэтому перед покупкой прибора нужно покрутить его в руках и буквально представить все действия, которые нужно будет с ним выполнять: как вы будете заливать воду, как очищать, будет ли это удобно? И т. д.

Увлажнители для детской могут выглядеть практически как угодно

Расходные материалы

Практически все увлажнители, вне зависимости от вида, чувствительны к качеству воды. Обычная водопроводная вода может оказаться слишком жесткой или загрязненной, поэтому в ряде моделей предусмотрена система фильтрации для очистки от примесей. Срок службы таких фильтров не превышает нескольких месяцев даже в том случае, если используется дистиллированная или кипяченая вода.

Ароматизация

Некоторые модели увлажнителей позволяют добавлять в воду специальные пахучие смеси (эфирные масла), позволяющие придать воздуху не только необходимый уровень влажности, но также и приятный запах. На многочисленных сайтах можно прочитать о том, что те или иные масла положительно сказываются на различных аспектах работы человеческого организма (например, помогают от головной боли, помогают уснуть или наоборот — проснуться, нормализуют давление и т. п.), однако мы за неимением данных о соответствующих исследованиях, придерживаемся скептической точки зрения и считаем, что данная функция выполняет исключительно «декоративный» характер. Нравится чтобы в воздухе приятно пахло — отчего бы и нет?

Ионизация воздуха

Многие увлажнители рекламируются как приборы, выполняющие функцию ионизации воздуха, которая заключается в подаче высокого напряжения на электроды, вследствие чего в воздухе увеличивается количество заряженных частиц, так называемых аэроионов. Этот процесс сопровождается «запахом свежести» и (по мнению многих маркетологов) положительно влияет на самочувствие человека. Мы предпочитаем никак не комментировать данные заявления и будем благодарны читателям, у которых найдутся ссылки на научные исследования, подтверждающие либо опровергающие их.

Однако об одном эффекте мы упомянуть должны: с заряженными частицами «склеиваются» находящиеся в воздухе частицы пыли, после чего заряженная пыль стремится нейтрализовать свой заряд, прилипнув к ближайшей поверхности. На практике это означает, что пыль будет эффективнее оседать на мебели, откуда ее легко удалить с помощью обычной тряпки. Однако и прибираться дома придется чаще.

Увлажнитель воздуха Redmond RHF-3316 с функциями ионизации и ароматизации

Выводы

Несмотря на то, что увлажнители воздуха — это довольно простые приборы, призванные выполнять одну нехитрую задачу — насыщать воздух молекулами воды, подводных камней при выборе увлажнителя можно встретить немало. Тут и откровенно неудачные конструкции, оставляющие после себя лужи, и недоработки дизайнеров, «позабывших» предусмотреть возможность отключения звуковых сигналов или наличие специального ночного режима. Есть и просто приборы, неудобные в эксплуатации…

Если же вынести все эти проблемы за скобки, то выбор увлажнителя обуславливается ответами на несколько вопросов типа «хотите ли вы получить теплый или холодный пар», «сколько воды вы хотите подать в помещение за единицу времени, и будет ли ее достаточно», «нужно ли вам дистанционное управление» и т. п.

Ну а для любителей техники и компьютерных гиков увлажнитель может стать еще одной игрушкой, позволяющей объединить прибор в систему умного дома и настроить его автоматическую работу.

Изучая эффективность бытовых увлажнителей, не будет лишним вооружиться отдельным датчиком влажности. Дело в том, что датчики влажности воздуха, встроенные в сами увлажнители, могут заметно ошибаться в показаниях. К тому же, они способны измерить лишь влажность в непосредственной близости от прибора, тогда как наиболее показательными окажутся данные датчика, расположенного на некотором отдалении от увлажнителя (например, в другом конце комнаты).

Только получив данные измерений из разных точек помещения, можно быть уверенным, что влажность в квартире соответствует рекомендуемым 40%—60% (а еще лучше — 50%—60%).

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