Cảm biến độ ẩm là gì? Nguyên lý và ứng dụng của cảm biến độ ẩm.

1. Cảm biến độ ẩm là gì?

Cảm biến độ ẩm là một thiết bị điện tử đo độ ẩm trong môi trường của nó và chuyển đổi các phát hiện của nó thành tín hiệu điện tương ứng. 

Hình minh họa: Module cảm biến độ ẩm, nhiệt độ DHT21

2. Phân loại và nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm

a. Phân loại: 

Ở đây mình sẽ phân loại theo phương pháp đo:

Cảm biến độ ẩm có thể được chia thành hai nhóm, vì mỗi loại sử dụng một phương pháp khác nhau để tính toán độ ẩm: Cảm biến độ ẩm tương đối (RH) và cảm biến độ ẩm tuyệt đối (AH).  

- Hai cảm biến RH phổ biến nhất là cảm biến độ ẩm điện dung và điện trở

- Cảm biến AH phổ biến là cảm biến độ ẩm nhiệt.

Phân loại theo ứng dụng phổ biến nhất:

- Cảm biến độ ẩm đất

- Cảm biến độ ẩm không khí

b. Nguyên lý hoạt động

Độ ẩm tương đối được tính bằng cách so sánh chỉ số độ ẩm sống ở nhiệt độ nhất định với độ ẩm tối đa cho không khí ở cùng nhiệt độ. Do đó, cảm biến RH phải đo nhiệt độ để xác định độ ẩm tương đối. Ngược lại, độ ẩm tuyệt đối được đo mà không cần tham khảo nhiệt độ.

Sơ đồ đấu nối cảm biến độ ẩm

- Cảm biến độ ẩm điện dung sử dụng hai điện cực để theo dõi điện dung (nghĩa là khả năng lưu trữ điện tích) của một dải kim loại mỏng đặt giữa chúng. Điện dung kim loại khác tăng hoặc giảm với tốc độ tỷ lệ thuận với sự thay đổi độ ẩm trong môi trường cảm biến. Sự khác biệt về điện tích (điện áp) được tạo ra bởi sự tăng độ ẩm sau đó được khuếch đại và gửi đến máy tính nhúng để xử lý. 

Ví dụ: 

• Cảm biến độ ẩm đất điện dung

Cảm biến độ ẩm đất điện dung

• Cảm Biến Độ Ẩm Đất Đầu Dò Chống Ăn Mòn 

- Cảm biến độ ẩm điện trở hoạt động trên một nguyên tắc khác nhau. Các cảm biến này sử dụng một chiếc lược polymer nhỏ làm tăng và giảm kích thước khi độ ẩm thay đổi, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lưu trữ điện tích của hệ thống.

Ví dụ:

• Cảm biến độ ẩm đất Relay

Cảm biến độ ẩm đất Relay

- Cảm biến độ ẩm nhiệt được sử dụng để đo độ ẩm tuyệt đối. Không giống như cảm biến RH, cảm biến độ ẩm nhiệt sử dụng hai đầu dò, một để đo nitơ khô và một để đo không khí của môi trường xung quanh. Khi độ ẩm được thu thập trên đầu dò tiếp xúc, sự khác biệt về độ dẫn nhiệt được cảm biến cảm nhận và AH được tính toán.

Ví dụ: 

Cấu tạo trong cảm cảm biến độ ẩm

3. Ứng dụng: 

Cảm biến độ ẩm rất khác nhau về kích thước và chức năng; một số cảm biến độ ẩm có thể được tìm thấy trong các thiết bị cầm tay (như điện thoại thông minh), trong khi một số khác được tích hợp vào các hệ thống nhúng lớn hơn (như hệ thống giám sát chất lượng không khí). Cảm biến độ ẩm thường được sử dụng trong ngành khí tượng, y tế, ô tô, HVAC và các ngành công nghiệp sản xuất...

4. Lời kết:

Trên đây là các kiến thức mình muốn chia sẻ với các bạn về cảm biến độ ẩm này. Nếu các bạn muốn tìm hiểu thêm về những vấn đề gì thì hãy để lại bình luận bên dưới.

Chúc cả nhà làm việc hiệu quả!