Выбор и обоснование отдельных узлов и элементов, Датчик влажности воздуха - Автоматизация теплицы

Датчик влажности воздуха

По требуемой точности измерения, которая определяется точностью поддержания влажности и коэффициентом :

И заданному диапазону изменения регулируемой переменной выбираем датчик HIH-3602-L фирмы Honeywell.

Датчики этой серии предназначены для использования в многоканальных автоматизированных системах контроля параметров микроклимата на базе ПЭВМ, которые осуществляют непрерывные круглосуточные измерения относительной влажности воздуха и поддержание заданных режимов.

В настоящее время на практике для измерения относительной влажности применяется несколько технологий, использующих свойство различных структур изменять свои физические параметры (емкость, сопротивление, проводимость и температуру) в зависимости от степени насыщения водяным паром. Каждой из этих технологий свойственны определенные достоинства и недостатки (точность, долговременная стабильность, время преобразования и т. д.).

Среди всех типов емкостные датчики, благодаря полному диапазону измерения, высокой точности и температурной стабильности, получили наибольшее распространение, как для измерения влажности окружающего воздуха, так и применения в производственных процессах.

Компания Honeywell производит семейство емкостных датчиков влажности, применяя метод многослойной структуры (рис.5), образуемой двумя плоскими платиновыми обкладками и диэлектрическим термореактивным полимером, заполняющим пространство между ними. Термореактивный полимер, по сравнению с термореактивной пластмассой, обеспечивает датчику более широкий диапазон рабочих температур и высокую химическую стойкость к таким агрессивным жидкостям и их парам, как изопропил, бензин, толуол и аммиак. В дополнение к этому датчики на основе термореактивного полимера имеют самый большой срок службы в этиленоксидных стерилизационных процессах.

Характеристика

Величина

Активный материал

Термореактивный полимер

Подложка

Керамическая или кремниевая

Изменяющийся параметр

Емкость

Измеряемый параметр

% RH

Диапазон измерения

0...100% RH

Точность

±1...±5%

Гистерезис

1,2%

Линейность

±1%

Время отклика

5...60 сек

Диапазон рабочих температур

-40...+1850 С

Температурный эффект

-0,0022% RH/0 С

Долговременная стабильность

±1% RH/5 лет

Стойкость к загрязнению

Отличная

Стойкость к конденсату

Отличная

В процессе работы водяной пар проникает через верхнюю пористую обкладку конденсатора и уравновешивается с окружающим газом. Одновременно эта обкладка защищает электрические процессы, протекающие в полимерном слое, от внешних физических воздействий (света и электромагнитного излучения). Слой полимера, покрывающий пористый платиновый электрод сверху, служит защитой конденсатора от пыли, грязи и масел. Такая мощная фильтрационная система, с одной стороны, обеспечивает датчику длительную бесперебойную работу в условиях сильной загрязненности окружающей среды, с другой - снижает время отклика.

Выходной сигнал абсорбционного датчика влажности представляет собой функцию от температуры и влажности, поэтому для получения высокой точности измерения в широком диапазоне рабочих температур требуется температурная компенсация характеристики преобразования. Компенсация особенно необходима, когда датчик используется в индустриальном оборудовании для измерения влажности и точки росы.

Метод многослойной структуры, применяемый при изготовлении датчиков влажности

Датчики влажности Honeywell - это интегрированные приборы. Помимо чувствительного элемента, на той же подложке расположена схема обработки сигнала, которая обеспечивает преобразование сигнала, его усиление и линеаризацию. Выходной сигнал датчика Honeywell является функцией от напряжения питания, окружающей температуры и влажности. Чем выше напряжение питание, тем больше размах выходного сигнала и, соответственно, чувствительность. Связь же между измеренной датчиком влажностью, истинной влажностью и температурой показана на объемной диаграмме.

Она легко аппроксимируется с помощью комбинации двух выражений:

    1. Прямая наилучшего соответствия при 25 °C (жирная линия на диаграмме), описывается выражением UВых = UПит (0,0062 - (%RH25 ) + 0,16). Из этого уравнения определяется процент RH25 при температуре 25 °C. 2. Далее производится температурная коррекция и вычисляется истинное значение RH: RHИстинная = (%RH25 ) - (1,0546 - 0,00216T), где T измеряется в °C.

Модели HIH-3602-L и HIH-3602-L-CP выполнены в корпусе TO-39 со щелевым отверстием. Они предлагают оптимальное соотношение цена/надежность. Эти датчики нашли широкое применение в метеорологическом оборудовании и системах климат-контроля.

Похожие статьи




Выбор и обоснование отдельных узлов и элементов, Датчик влажности воздуха - Автоматизация теплицы

Предыдущая | Следующая