温度と湿度センサーはどのように機能しますか – 01 ?

特に私たちの多くが現在経験している厳しい冬において、湿度と温度を感知することは非常に重要です。それは日常生活だけでなく、製造業においても重要です。たとえば、湿度送信機が適切に設置され使用されている場合、ビルディング オートメーション システムは、空気が乾燥しすぎて快適ではなくなる時期を判断できます。

では、温湿度センサーはどのように機能するのでしょうか?

 

初め, 温度センサー

温度センサーは、物体またはシステムによって生成される熱または冷気の量を測定するために使用されます。物理的な温度変化を感知/検出し、アナログまたはデジタル信号を出力します。温度センサーは 2 つのカテゴリに分類されます。 接触温度センサーは、感知される対象物と物理的に接触し、伝導を通じて温度変化を監視する必要があります。接触温度センサーは、対流と輻射による温度変化を監視します。

 

 

2番、湿度センサー

湿度は空気中の水蒸気の量です。空気中の水蒸気の量は、人間の快適さとさまざまな産業プロセスに影響を与えます。水蒸気は、さまざまな物理的、化学的、生物学的プロセスにも影響を与えます。湿度センサーは、電流または気温の変化を検出することによって機能します。湿度センサーには、容量センサー、抵抗センサー、熱センサーの 3 つの基本的なタイプがあります。3 つのタイプはそれぞれ、大気の小さな変化を継続的に監視して、空気湿度を計算します。

静電容量式湿度センサー2 つの電極の間に金属酸化物の薄いストリップを挟むことによって相対湿度を測定します。金属酸化物の電気容量は、周囲の大気の相対湿度によって変化します。主な用途は気象、商業、産業です。抵抗湿度センサーは、塩中のイオンを使用して原子の電気インピーダンスを測定します。塩媒体の両側の電極抵抗は湿度によって変化します。2 つの熱センサーは、周囲の空気の湿度に基づいて電気を伝えます。1 つのセンサーは乾燥窒素中に密閉され、もう 1 つは周囲の空気にさらされます。これら 2 つの値の差は相対湿度を示します。

湿度センサー環境内の湿度を検出し、それを電気信号に変換する電子デバイスです。湿度センサーにはさまざまなサイズと構成があります。スマートフォンなどのハンドヘルド デバイスに統合されるものもありますが、大気質監視システムなどのより大きな組み込みシステムに統合されるものもあります。例えば、 Hengko 温度および湿度トランスミッター で広く使用されていますの気象、医療、自動車、HVAC 業界および製造業界。工業用グレードの高精度湿度センサーは、あらゆる種類の過酷な環境でも正確な測定を保証します。

第三に、計算方法

湿度センサは、湿度の計算方法により相対湿度（RH）センサと絶対湿度（AH）センサに分類されます。相対湿度値は、特定の温度でのリアルタイムの湿度読み取り値と、その温度での空気中の最大湿度を比較することによって決定されます。したがって、相対湿度センサーは相対湿度を計算するために温度を測定する必要があります。対照的に、絶対湿度は温度とは無関係に決定されます。

 

 

第四に、センサーの応用

温度センサーは、磁気共鳴画像法 (MRI) 装置やポータブル超音波スキャナーなどのさまざまな医療製品にも使用されているため、実用的な用途はほぼ無制限です。温度センサーは、冷蔵庫や冷凍庫からストーブやオーブンに至るまで、家庭内のさまざまな機器で調理やエアキャンディ/ヒーターに適切な温度に加熱されていることを確認するために使用されています。通常の充電器でも、温度に基づいてバッテリーの過充電や過充電を防ぐために使用されます。

油の抽出が温度センサーに使用される可能性は低いように思われるかもしれませんが、温度センサーは安全で効果的な油の抽出を確実に行うために不可欠です。オイルビットの先端には温度センサーが付いており、掘削を停止する必要があるときに作業員に警告します。熱くなりすぎると（地面深くまで掘削し続けるため）、熱くなりすぎて破損する可能性があるためです。

車のラジエーターには温度センサーが組み込まれています。車のエンジンを循環する水が危険な高温に達すると、それを超えるとエンジンの故障や車の空調制御の故障を引き起こす可能性があることが警告されるため、これは非常に重要です。温度に応じてパラメータを自動的に調整することで、ドライバーを危険にさらすことなく、この状況を効果的に回避します。

HVAC システム部屋や建物内の最適な温度を維持するために温度測定が必要です。温度センサーは、家庭やオフィスのほぼすべての空調ユニットおよびシステムに必要です。また、予期しない温度異常を検出することにより、漏れを検出するために使用することもできます。

再生可能エネルギーは、効率的に稼働するために温度センサーに依存しています。太陽熱ヒートポンプ、風力タービン、バイオマス燃焼用途、地中熱源はすべて、温度の調整と測定に依存しています。

 

5 番目、精密校正

センサーの精度を判断するには、得られた値を参照標準と比較します。湿度センサーの精度を検証するために、「飽和塩」アプローチを使用して基準を作成しました。つまり、特定の塩 (食塩や塩化カリウムなどのイオン性化合物) が水に溶解すると、既知の湿度の雰囲気が生成されます。

これら化学的特性既知の相対湿度 (RH) パーセンテージ (参照標準) を持つ微小環境を作成するために使用され、センサーによって読み取られます。具体的には、大気を保持できる密閉タンク内に溶液を調製し、接続したセンサーを密閉タンク内に設置します。その後、センサーが繰り返し読み取られ、値が記録されます。

それぞれが異なる相対湿度を生成するいくつかの異なる塩を使用してこのプロセスを繰り返すことにより、テスト対象のセンサーのプロファイルを開発できます。私たちは各微小環境の相対湿度を知っているので、rオンメント、比較できますセンサー読み取り値とそれらの既知の値を組み合わせて、センサーの精度を判断します。

偏差が大きいが克服できないわけではない場合は、ソフトウェアの数学的校正手順を使用して測定の精度を向上させることができます。

 

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