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Il sensore di umidità resistivo

Cos'è un sensore di umidità resistivo?

I sensori di umidità resistivi misurano la variazione dell'impedenza elettrica di un mezzo igroscopico come un polimero conduttivo, sale o un substrato trattato.

I sensori resistivi si basano su un avvolgimento interdigitato o a due fili. Dopo aver depositato un rivestimento polimerico idroscopico, la loro resistenza cambia inversamente con l'umidità. Il cambiamento di impedenza è generalmente una relazione esponenziale inversa rispetto all'umidità.

I sensori resistivi sono generalmente costituiti da elettrodi di metallo nobile depositati su un substrato mediante tecniche di fotoresist o elettrodi avvolti su un cilindro di plastica o di vetro. Il substrato è coperto con un sale o un polimero conduttivo. In alternativa, il substrato può essere trattato con sostanze chimiche attivanti come l'acido.


Funzionamento del sensore

Il sensore assorbe il vapore acqueo e i gruppi funzionali ionici sono dissociati, il che porta ad un aumento della conduttività elettrica. Il tempo di risposta della maggior parte dei sensori resistivi varia da 10 a 30 s per raggiungere il 63% del valore reale. La gamma di impedenza dei tipici elementi resistivi varia da 1 ohm a 000 di ohm.

La maggior parte dei sensori resistivi utilizza una tensione di eccitazione CA bilanciata senza polarizzazione CC per prevenire la polarizzazione del sensore. Questa risposta può essere linearizzata con metodi analogici o digitali. La resistenza variabile tipica varia da pochi chilo a 100 Mohm. La frequenza di eccitazione nominale è compresa tra 30 Hz e 10 kHz.


Calibrazione e precisione del sensore 

Il sensore "resistivo" non è puramente resistivo in quanto gli effetti capacitivi rendono la risposta una misura di impedenza. Un netto vantaggio dei sensori resistivi RH è la loro intercambiabilità, generalmente entro più o meno il 2% di umidità relativa, che consente ai circuiti elettronici di condizionamento del segnale di essere calibrati da una resistenza in un punto RH fisso. Ciò elimina la necessità di standard di calibrazione dell'umidità, quindi i sensori di umidità resistivi sono generalmente sostituibili sul campo.

L'accuratezza dei singoli sensori di umidità resistivi può essere confermata mediante test in una camera di calibrazione RH o da un sistema DA computerizzato referenziato in un ambiente standardizzato con controllo dell'umidità. La temperatura nominale di funzionamento dei sensori resistivi varia da -40 ° C a 100 ° C.


Durata del sensore

In ambienti residenziali e commerciali, l'aspettativa di vita di questi sensori è> 5 anni, ma l'esposizione a vapori chimici e altri contaminanti come la nebbia d'olio può causare guasti prematuri. Un altro svantaggio di alcuni sensori resistivi è la loro tendenza a spostare i valori quando esposti alla condensa se viene utilizzato un rivestimento idrosolubile.

I sensori di umidità resistivi hanno significative dipendenze di temperatura se installati in un ambiente con forti sbalzi di temperatura. La compensazione della temperatura simultanea è integrata per una maggiore precisione. Le dimensioni ridotte, il basso costo, l'intercambiabilità e la stabilità a lungo termine rendono questi sensori resistivi adatti per l'uso in prodotti di controllo e visualizzazione per applicazioni industriali, commerciali e residenziali.