Датчик влажности: управляем вытяжной вентиляцией с умом

Влажность воздуха имеет большое влияние как на жизнедеятельность людей, так и на производственные процессы. Именно поэтому контроль наличия влаги необходим для поддержания здорового климата в жилых помещениях и создания оптимальных условий в цехах, фабриках и складах. Одним из способов поддержания необходимого уровня влажности является использование вентиляции в связке с датчиком влажности воздуха.

Зачем контролировать влажность

Влажность воздуха может быть абсолютной и относительной. Первая цифра говорит о том, какое максимальное количество воды в виде водяного пара может содержаться в кубическом метре воздуха при средних значениях температуры и атмосферного давления. Относительная влажность – это процентное отношение фактической влажности к максимально возможной. Так, при 20°С в кубометре воздуха содержится около 17,5 г водяного пара. Если относительная влажность – 70%, то влаги будет уже 12,3 г.

В жилых помещениях нормальным для человека считается уровень влажности в 50 – 60%. Меньшие показатели вызывают неудобство и дискомфорт, а вот при повышенных появляется риск развития грибка и плесени.

Особенно актуально следить за количеством влаги в специальных помещениях, где есть «мокрые зоны»: ваннах, саунах, банях, санузлах. Здесь риск появления грибка и плесени существенно выше, поэтому необходима принудительная вентиляция.

Как работает датчик влажности

Датчик влажности регистрирует параметр влажности благодаря физическим эффектам, которые происходят в его «внутренностях». При достижении критических значений происходит подача сигнала (замыкание или размыкание контактов), который приводит в действие вытяжной вентилятор.

В интернете часто можно встретить утверждение, что датчик влажности и гигрометр – это одно и то же. На самом деле это неверно. Гигрометр – прибор для измерения влажности с информативной шкалой. Датчик также замеряет этот параметр, но его главная задача – подать сигнал, для наблюдения за количеством водяного пара в воздухе он непригоден.

Варианты конфигурации

Общий принцип работы связки вентиляции и датчика влажности сохраняется для всех приборов, а вот исполнение может быть различным. Чаще всего оно выполняется в двух вариантах:

1. Датчик совмещён с конкретным вентилятором. При срабатывании запускается одно устройство, монтаж осуществляется либо в едино корпусе, либо рядом. Целесообразно использование в небольших по площади помещениях вроде ванных или туалетных комнат.
2. Датчик подсоединён к общему контроллеру, который управляет блоком из нескольких вентиляторов, которые могут быть размещены в разных метах или даже помещениях. Классический пример – система «умный дом», где несколько считывающих устройств через шлюз управляют работой вытяжной вентиляции.

Виды датчиков влажности

На сегодняшний день в бытовых и промышленных датчиках влажности принцип измерения реализован различным образом. Большинство конструкций можно свести к нескольким типовым позициям:

Резистивные. Состоят из двух электродов, которые расположены на подложке из полимерных компонентов, а сверху покрыты слоем оксида алюминия. Рост уровня влажности изменяет её параметры электрического сопротивления, в результате напряжение пропущенного через электроды тока также меняется. Эти изменения регистрируются принимающей аппаратурой.

Ёмкостные. В основе измерения влажности – конденсатор. В самом простом датчике диэлектриком между двумя обкладками служит атмосферный воздух. Его токопроводимость зависит от влаги. Вместе с влажностью воздуха изменяется и ёмкость конденсатора, сигнал об этом передаётся на регистрирующую аппаратуру.

Более сложные ёмкостные датчики использую не воздух, а более чувствительное к влаге вещество. Обнаружить малейшее изменение ёмкости помогает импульсный генератор малого тока, подающегося на обкладки.

Термисторные. Терморезисторы – это компоненты, электрическое сопротивление которых зависит от температуры. В датчиках всегда используется пара термисторов, один из которых помещён в запаянную камеру с предельно высушенным воздухом, а другой соприкасается с окружающей средой. При росте уровня влажности активизируются процессы испарения и конденсации, которые приводят к изменению температуры. Изменение значений протекающего тока является показателем уровня влажности.

Оптические. В таких приборах используется феномен точки росы – состояния, при котором влага из воздуха конденсируется на поверхности. Гладкое зеркало подсвечивается светодиодом. При росте уровня влажности вода конденсируется на зеркале, а это приводит к изменению преломления света, что регистрируется чувствительным фотоэлементом.

В быту такая точность является избыточной, хотя оптические датчики и моно встретить в системах «умный дом» премиум-класса.

Полезное видео

Вопрос-ответ