Датчик влажности воздуха и температуры – . . . . Galltec + Mela. -. .

Датчик температуры и влажности (Troyka-модуль) [Амперка / Вики]

Подключение и настройка

Датчик общается с управляющей электроникой по трём проводам.

При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

Примеры работы

Рассмотрим примеры работы датчика температуры и влажности DHT11 в зависимости от управляющей платформы.

Пример для Arduino

В качестве примера выведем в Serial-порт текущее значение температуры и влажности. Для запуска примера скачайте и установите библиотеку TroykaDHT.

testDHT.ino

// библиотека для работы с датчиками серии DHT
#include <TroykaDHT.h>
// создаём объект класса DHT
// передаём номер пина к которому подключён датчик и тип датчика
// типы сенсоров: DHT11, DHT21, DHT22
DHT dht(4, DHT11);
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}
 
void loop()
{
  // считывание данных с датчика
  dht.read();
  // проверяем состояние данных
  switch(dht.getState()) {
    // всё OK
    case DHT_OK:
      // выводим показания влажности и температуры
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureC());
      Serial.println(" C \t");
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureK());
      Serial.println(" K \t");
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureF());
      Serial.println(" F \t");
      Serial.print("Humidity = ");
      Serial.print(dht.getHumidity());
      Serial.println(" %");
      break;
    // ошибка контрольной суммы
    case DHT_ERROR_CHECKSUM:
      Serial.println("Checksum error");
      break;
    // превышение времени ожидания
    case DHT_ERROR_TIMEOUT:
      Serial.println("Time out error");
      break;
    // данных нет, датчик не реагирует или отсутствует
    case DHT_ERROR_NO_REPLY:
      Serial.println("Sensor not connected");
      break;
  }
 
  // ждём две секунды
  delay(2000);
}

Пример для Iskra JS

Выведем данные температуры и влажности в консоль Espruino Web IDE.

test-dht.js

// подключаем библиотеку DHT11 и создаём объект для работы с датчиком
var dht = require("DHT11").connect(P4);
 
// считываем данные с датчика
// выводим показания температуры и влажности в консоль
dht.read(function (a) {
  console.log("Temp is "+a.temp.toString()+" and RH is   "+a.rh.toString());
});

Протокол датчика DHT

Выходом датчика является цифровой сигнал. Температура и влажность передаются по одному сигнальному проводу (S). DHT11 общается с принимающей стороной, такой как Arduino по собственному протоколу. Коммуникация двунаправлена и в общих чертах выглядит так:

1. Микроконтроллер говорит о том, что хочет считать показания. Для этого он устанавливает сигнальную линию в 0 на некоторое время, а затем устанавливает её в 1

2. Сенсор подтверждает готовность отдать данные. Для этого он аналогично сначала устанавливает сигнальную линию в 0, затем в 1

3. После этого сенсор передаёт последовательность 0 и 1, последовательно формирующих 5 байт (40 бит). В первых двух байтах передаётся температура, в третьем-четвёртом — влажность, в пятом — контрольная сумма, чтобы микроконтроллер смог убедиться в отсутствии ошибок считывания

Благодаря тому, что сенсор делает измерения только по запросу, достигается энергоэффективность: пока общения нет, датчик потребляет ток 100 мкА.

Элементы платы

Датчик DHT11

Цифровой датчик DHT11 является составным датчиком, который выдаёт калиброванный цифровой сигнал с показаниями температуры и влажности.

Сенсор включает в себя резистивный компонент измерения влажности и компонент измерения температуры с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), которые подключены к высокопроизводительному 8-битному микроконтроллеру.

Каждый датчик DHT11 проходит калибровку на заводе изготовителе. Коэффициенты калибровки хранятся в однократно программируемой энергонезависимой памяти и используются во внутренних процессах обработки сигнала.

Контакты подключения 3-проводного шлейфа

Модуль подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов 3-проводного шлейфа:

• Питание (V) — красный провод. На него должно подаваться напряжение питания от 3,3 до 5 В;

• Земля (G) — чёрный провод. Должен быть соединён с землёй микроконтроллера;

• Сигнальный (S) — жёлтый провод. Подключается к цифровому выходу микроконтроллера. Через него сенсор общается с микроконтроллером по собственному протоколу.

Характеристики

• Напряжение питания: 3,3–5 В

• Потребляемый ток:

  • в режиме запроса данных: 2,5 мА

  • в режиме покоя: 100 мкА

• Диапазон измеряемой температуры: 0–50 °С

• Погрешность температуры: ±2 °С

• Диапазон влажности: 20–90%

• Погрешность влажности: ±5%

• Габариты: 25×25 мм

wiki.amperka.ru

Датчик влажности для вентилятора: виды и особенности

Большая влажность в ванной комнате является основной причиной появления в помещении плесени и грибка. Чтобы этого не происходило, вместо вентиляционного окна решетки устанавливают вентилятор.

И оптимальным вариантом такого изделия для воздухообмена влаги в ванной является вентилятор со встроенным датчиком влажности для вентиляции. Еще такой прибор называют гигрометр. Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией совместно с таймером создают работу изделия автоматизированной. Помимо этого, есть ряд специализированных устройств, которые производят контроль за влажностью воздуха: это различные канальные преобразователи, гигростаты, те-же гигрометры и многое другое. Все разнообразие приборов можно увидеть в любом интернет-магазине, например на вентиляция.ком

Разновидности и особенности гигрометра

Гигростат приборы различаются между собой однолинейными и двух линейными схемами. Всякий контур содержит в себе реле, управляющее изделием. А гигрометр, имеющий два контура, разумеется, управляет несколькими устройствами.

В результате регулируется циркуляция воздуха в комнате. Перед тем как установить вентилятор с датчиком влажности, нужно сознавать, что эти изделия должны соответствовать некоторым условиям.

Основное для вытяжки – точность срабатывания гигрометра. А также изделие должно быть нейтральным к конденсату. Гигростаты подразделяют на емкостные, резистивные, теплопроводящие (термостатные) гигрометры.

Датчики емкостные

Принцип работы этого устройства заключается в изменении емкости конденсатора при повышенной влажности воздуха в помещении.

Резистивные приборы

Такие гигрометры основаны на изменении влажности в среде гигроскопа. Здесь элементом выступают подложки и полимеры.

В классическом варианте резистивный гигрометр температуры и конденсата  состоит из подложки, с разложенными двумя электродами при использовании фоторезистора.

Затем ее накрывают токопроводящим полимерным элементом. Время включения вентиляции составляет от 15 до 35 секунд, что допустимо для ванной комнаты.

Теплопроводящие гигрометры

Такая разновидность изделий отличается по принципу действия от упомянутых гигрометров. Принцип работы у таких изделий заключается в мостовой схеме подключенных между собой термисторов.

Напряжение в конце схемы пропорционально содержанию влаги. А из-за того, что один резистор изолирован, а другой открытый, ток в них проходит за разное время.

Теплоотдача закрытого термистора больше, чем открытого, а это достигается за счет использования изолятора из сухого азота. Поскольку у термисторов разная температура, соответственно, у них соответствующее сопротивление. Разница этого показателя и характеризует сырость воздуха в помещении.

Дополнительная функциональность вентиляторов

На сегодняшний день разработаны современные вентиляторы VENTS iFan системы Electrolux c применением передовых технологий в отрасли вентиляционной продукции. Интегрированные схемы и автоматика с пульта дистанционного управления разрешают поставить выборочные настройки влажности:

• Включение гигрометра при движении. При таком режиме включается вентиляция в то время, когда человек совершает свои гигиенические процедуры в ванной;
• Функция проветривания. Гигростат включается параллельно с включением света в ванной комнате, и вентиляция работает постоянно в малом режиме;
• Таймер для ванной комнаты. Для понижения сырости допускается вентиляция после приема ванной в течение нескольких минут;
• Обратный клапан. Клапан нужен для защиты изделия от посторонних частиц, пыли и неприятного запаха из вентиляционного канала;
• Дополнительное освещение прибора;
• Регулировка мощности;
• Наличие часов на панели изделия.

Но конечно, основным встроенным элементом для этого прибора является гигрометр влажности. Конструктивно он часто выпускается производителями совместно с вентилятором, но может быть, и автономным.

Преимущества

Достоинства такого датчика очевидны:

• Влажный воздух не застаивается в помещении, а сразу же выводится наружу;
• Экономия электроэнергии. Гигрометр срабатывает только при достижении предельного содержания влажности;

Минус гигрометра – его шум во время работы вентилятора.

Особенности датчика влажности

Гигростат работает аналогично термостату, но главная цель при этом – включать и отключать вентиляцию в зависимости от количества влаги. Другими словами, изделие включается лишь при достижении в помещении влажности выше 40%.

Датчик представляет собой чувствительный элемент, реагирующий при предельной влаге в воздухе. Он действует на реле, которое замыкает электрическую цепь электродвигателя и вентиляция включается.

Прибор MP590 встроен в корпус устройства вместе с модулем управления. Чтобы вентилятор с датчиком влажности в ванной работал корректно, нужно его правильно настроить.

Сначала переводят управление реле в режим триггер. Затем путем корректировки по показаниям влаги на управленческом модуле создают настройку схемы вентиляции.

Чтобы убедиться в правильной работе прибора, включают горячий душ и дожидаются повышения влажности, например, до 40%. После этого закрывают кран с горячей водой в душе. Через какое-то время, после принудительной вентиляции воздуха, при понижении влаги, прибор отключается.

Установка прибора с датчиком влажности

Для оптимальной работы прибора и эффективной вентиляции воздуха в помещении, его нужно правильно подключить. Что необходимо знать при этом?

Перед монтажом прибора вместо решетки на вентиляционной системе, надо проверить тягу в канале вентиляции. Для этого нужно зажечь спичку и поднести ее к колодцу, если пламя интенсивно отклонится в сторону отверстия, то, значит, естественная вентиляция работает нормально.

При работе изделия для воздухообмена нужен постоянный приток свежего воздуха: для этого подойдет небольшая щель в двери 2-3 см, которая и обеспечит вентиляцию.

При выборе изделия по мощности нужно знать объем помещения и условное количество замены воздушной массы в ванной за единицу времени. Для ванной комнаты этот показатель составляет 3-8 раз.

Умножая, объем на этот параметр, мы получим характеристики мощности прибора. Если в подсчетах боитесь ошибиться, то нужно просто выбрать максимальную по мощности модель – и такой вентилятор гарантированно не создаст проблем с необходимой циркуляцией воздуха.

Нередко возникает необходимость приобретать датчик по измерению сырости отдельно, и потом подключить его к вентилятору. Такие гигрометры принято монтировать в помещении ванной на потолке либо возле канала и в таком случае они снабжены щупом для измерения сырости в шахте воздуховода.

В ванной комнате желательно устанавливать низковольтный вентилятор, так как влажный воздух является хорошим электропроводником. Иногда лучше объединить свет и датчик влаги в воздухе под одним выключателем, так будет обеспечено регулярная вентиляция по мере избыточной сырости в ванной комнате.

Достаточно придерживаться этих простых правил, чтобы была обеспечена надежная и долгосрочная работа вентилятора. А если применить в работе приборы с дополнительными функциями, в том числе вентилятор вытяжной с датчиком влажности, то это устройство будет не только полезное, но и очень необходимым прибором для ванной комнаты.

Согласитесь, покупка такого прибора – это редкое приобретение в жизни и лучше заиметь достойное изделие, чем затем сожалеть о покупке.

aeroclima.ru

Преобразователи температуры и влажности. Датчики влажности воздуха

Комнатный датчик температуры и влажности серии THD-R

Датчик предназначен для контроля температуры и влажности окружающего воздуха в помещении. Имеет встроенный термопреобразователь Pt100. Без индикации результатов измерения.

• Диапазон измерения температуры -20°…+60°С
• Точность измерения температуры ±0,5°С
• Диапазон измерения влажности 0 … 99,9%
• Точность измерения влажности ±3%
• Периодичность измерения 0,5 сек.
• Выход: токовый 4-20 мА, по напряжению 1-5 В, интерфейс RS485(MODBUS RTU)
• Крепление — настенное
• Питание 24VDC

Настенный датчик температуры и влажности серии THD-W с выносным термопреобразователем

Датчик предназначен для контроля температуры и влажности окружающего воздуха в помещении. Имеет выносной (100мм/200мм) термопреобразователь Pt100. Доступны исполнения без индикации результатов измерения или с двумя трехразрядными семи сегментными светодиодными индикаторами.

• Диапазон измерения температуры -20°…+60°С
• Точность измерения температуры ±0,5°С
• Диапазон измерения влажности 0 … 99,9%
• Точность измерения влажности ±3%
• Периодичность измерения 0,5 сек.
• Выход: токовый 4-20 мА, по напряжению 1-5 В, интерфейс RS485(MODBUS RTU)
• Крепление — настенное
• Питание 24VDC

Датчик температуры и влажности воздуха серии THD-D для систем вентиляции и кондиционирования

Датчик предназначен для контроля температуры и влажности воздуха в воздуховоде. Имеет выносной (100мм/200мм) термопреобразователь Pt100. Крепление: на трубу. Доступны исполнения без индикации результатов измерения или с двумя трехразрядными семи сегментными светодиодными индикаторами.

• Диапазон измерения температуры -20°…+60°С
• Точность измерения температуры ±0,5°С
• Диапазон измерения влажности 0 … 99,9%
• Точность измерения влажности ±3%
• Периодичность измерения 0,5 сек.
• Выход: токовый 4-20 мА, по напряжению 1-5 В, интерфейс RS485(MODBUS RTU)
• Крепление — настенное
• Питание 24VDC

Каталог преобразователей температуры и влажности Autonics

rusautomation.ru

Датчик влажности воздуха ДВТ-03.НЭ. 2 выхода 0…10 В. Напряжения питания – от 18 до 36 В

Датчики влажности воздуха и температуры ДВТ-03.НЭ – это недорогие приборы для контроля влажности и температуры в помещении,  на улице, в системах воздуховодов, термокамерах  и т.д.

Чувствительный элемент датчика влажности является взаимозаменяемым элементом. Замена чувствительного элемента не влияет на потерю точности прибора. Датчик влажности ДВТ-03.НЭ обеспечивает высокую стабильность показаний.

Датчики температуры и влажности ДВТ-03.НЭ выпускаются выпускаются в двух исполнениях по точности: 2 или 3, и не имеют индикатора. 

Конструктивные исполнения датчиков влажности

Датчик влажности канальный
К1	К2	Датчики влажности воздуха канальные конструктивных исполнений К1 и К2 применяются для контроля относительной влажности и температуры в газообразных средах систем отопления и кондиционирования (HVAC), при расстойке теста в хлебопекарнях, в процессах сушки макаронных изделий, древесины, глины, в инкубаторах, а также в климатических камерах, холодильниках, морозильниках. Диапазон измерения температуры: -40…+100°С  Диапазон температуры эксплуатации(вторичного преобразователя-электронного блока): -40…+50°С  Степень защиты корпуса первичного преобразователя: IP50  Степень защиты корпуса вторичного преобразователя: IP54  Диапазон измерения отн. влажности: 0…98% Напряжение питания: 18…36В Габаритные размеры:      первичного преобразователя: d=12 мм, l= 160, 200, 300 мм      вторичного преобразователя: 115х65х40 мм
Датчик влажности настенный (накладной)
Н1	Н2	Датчики влажности настенные (накладные) конструктивных исполнений Н1 и Н2 применяются для измерения относительной влажности и температуры в производственных помещениях предприятий электронной промышленности, лёгкой промышленности, при выращивании грибов, производстве сыров, в овощехранилищах, теплицах, в помещениях для выращивания птицы и скота, при производстве бумаги, текстиля, а процессе созревания, сушки и хранения колбас.  Диапазон измерения температуры: -40…+50°С (Н1), -40…+100°С (Н2)  Диапазон температуры эксплуатации: -40…+50°С  Степень защиты корпуса первичного преобразователя: IP50  Степень защиты корпуса вторичного преобразователя: IP54  Диапазон измерения отн. влажности: 0…98% Напряжение питания: 18…36В Габаритные размеры:      первичного преобразователя: d=12 мм, l= 160 мм      вторичного преобразователя: 115х65х40 мм  Длина кабеля для Н2: 1,0; 2,0 м
Датчик влажности уличный
У		Уличный датчик влажности (У) предназначен для измерения относительной влажности или относительной влажности и температуры воздуха и других неагрессивных газов вне помещений.  Для защиты от солнечных лучей и дождя датчик снабжен специальным колпаком. Диапазон измерения температуры: -40…+50°С  Диапазон температуры эксплуатации: -40…+50°С  Степень защиты корпуса первичного преобразователя: IP53  Степень защиты корпуса вторичного преобразователя: IP54  Диапазон измерения отн. влажности: 0…98% Напряжение питания: 18…36В Габаритные размеры:      первичного преобразователя: d=100 мм, l= 100 мм      вторичного преобразователя: 115х65х40 мм

---

См.также: Экономичный датчик влажности ДВТ-03.ТЭ с 2 выходами 4…20мА >>>
Сертифицированные измерители влажности воздуха и температуры ИВИТ-М >>>

relsib.com

Увеличиваем точность определения влажности датчиков SHT-1x, а заодно и всех остальных

Уф. По поводу глючности датчиков серии DHT я уже писал, и активно агитировал переходить на более современные технологии и датчики серий SHT (Sensirion) или BME (Bosh). Дескать, они точнее, да и интерфейсы стандартные. Но в реальности все оказалось немного интереснее.

Сенсор SHT1x крупным планом. Хорошо видна щель в защитном кожухе сенсора.

Опытным путем я обнаружил, что по каким-то неведомым причинам влажность на моих датчиках SHT-1x определяется заведомо ниже, чем она должна быть. И определяется ниже на постоянной основе. Собственно, я и задался вопросом, почему влажность определяется с недобором и как, собственно, это можно исправить.

Сразу же хочу сделать оговорку. Сам производитель датчиков SHT1x не рекомендует их к использованию, так как уже доступны более точные датчики и с самыми современными интерфейсами. Но пока стоимость новых сенсоров слишком высока и следует ожидать, что еще долгое время будут популярны именно устаревшие версии.

Начнем с того, что сенсор SHT1x «тупой», единственное, что он может делать, так измерить электрически характеристики, а потом слить их по весьма примитивному протоколу. Вся расшифровка и все коррекции производятся исключительно программным образом. Для экосреды Arduino пользователи часто используют популярную библиотеку от PracticalArduino. Библиотека быстрая и работает стабильно.

Вот только одна беда с ней. Последнее обновление было аж в прошлом десятилетии. А с тех пор Sensirion успела модернизировать свои датчики и в них поменялись показатели корректировок для трансформации. А что делать? Улучшился техпроцесс, поплыли показатели, все стало интереснее. Подробности о текущих показателях для корректировок можно посмотреть в актуальной на момент написания спецификации.

Что же делать? Либо использовать другую библиотеку, актуализированную для свежих ревизий датчиков, либо исправить библиотеку самостоятельно. Я предпочел второй путь, поскольку изменения хоть и вносятся в библиотеку, обновляемую с централизованного репозитория, но судя по всему автор не будет уже ее менять никогда.

Для внесения изменений редактируем файл SHT1x.cpp, заменяем соответствующие коэффициенты на новые из спецификации. Разобраться там не сложно, поскольку в библиотеке и в спецификации они называются идентично. Однако, проявите педантичность и проверьте весь код библиотеки, мест, где меняются коэффициенты несколько.

Одно из мест в файле библиотеке, где требуется изменить коэффициенты

Попутно следует обратить внимание на то, что сенсоры SHT1x дают несколько различающиеся показания температуры в зависимости от используемого напряжения питания. Если используется 5V то коэффициент один, если 3.3V то следует вбить другой коэффициент.

График значений генерируемых датчиком от влажности

После изменения файла библиотеки, подобным варварским способом, перекомпилируем свои скетчи и наслаждаемся уточненными показаниями датчиков. Впоследствии, тем не менее, не забываем отслеживать изменения в аппаратных версиях, спецификациях и возможных обновлениях библиотеки. Keep an eye on that! Constantly!

Казалось бы, поставить программную заплатку просто и больше никаких манипуляций проделывать не нужно. В реальности все оказалось не так как на самом деле. Помимо программной коррекции нужно подумать и об аппаратном обеспечении. Оно тоже может вносить серьезный вклад в точность показаний в отношении влажности.

Но для лучшего понимания темы, зайду издалека. В таких датчиках, как SHT1x или же BME280, в качестве чувствительного элемента, отвечающего за определение влажности, выступает конденсатор с полимером в качестве диэлектрического изолятора обкладок конденсатора. Полимер обладает свойствами принимать влажность из окружающего воздуха (абсорбировать) или же отдавать ее обратно в среду. Процесс происходит следующим образом. Если влажность в атмосфере вокруг датчика выше текущей насыщенности полимера влажностью, то он влагу забирает из воздуха, если нет, то отдает.

По мере того, сколько влаги содержит конденсатор, изменяется и его емкость. Тем самым появляется возможность измерять относительную влажность. Данный метод с одной стороны весьма точен, а с другой не требует большой энергии для проведения измерения. И этим он отличается от резистивного способа измерения, применяемого, например, в сенсорах DHT11 или DHT22. Кстати, резистивный способ, когда измеряется сопротивление определенного участка сенсора, отрабатывает в несколько раз быстрее, чем емкостной (около 8 секунд против 3–4).

График погрешности в показаниях влажности различных датчиков Sinsirion

Помимо несколько более медленной реакции, точность емкостного способа измерения так же зависит от уровня влажности, что автоматически не означает, что резистивный способ лишен подобного недостатка. На границах диапазона измерений влажности точность существенно загрубляется. И именно тут можно наступить на очень существенные грабли.

Полимер, который используется в качестве диэлектрика чувствительного элемента, может абсорбировать из атмосферы не только водяной пар. Он весьма охотно впитывает еще и различные растворители: изопропиловый спирт, толуол, бутилацетат и другие. Мне удалось связаться с техническими специалистами Sensirion и я получил весьма подробный отчет о том, как деградируют датчики в случае работы в атмосфере с различными загрязняющими веществами. Если что, то сигаретный дым не ухудшает показания датчиков.

Сенсор BME280 крупным планом на плате. Сенсор микроскопический. Отверстие черного цвета — вентиляционное. Светлая точка — отметка терминала 1. Цифры 054 — номер лота массового производства чипов. Буква «U» обозначает сенсор BME280 (в таком же корпусе выпускается и BMP280). Буква «P» — признак изготовления датчика подрядчиком.

Помимо загрязненной растворителями атмосферы, на точность датчиков может повлиять способ их установки на печатную плату, то, как их отмывали от флюса, например. Равно как и способы хранения. У Sensirion разработана даже специальная инструкция по обращению и условиях хранения датчиков. Вкратце, хранить их следует в оригинальной упаковке, а сели требуется произвести пайки или другу обработку, то вентиляционное отверстие можно закрыть только каптоновой лентой.

Но что делать, если загрязнение уже произошло или же есть предположение, что датчик прибыл уже надышавшийся растворителей на заводе и показывает значения, мало коррелирующие с окружающей действительностью? На такой случай разработана специальная процедура, состоящая из двух этапов:

• Прожарка датчика.
• Регидрация датчика.

По процедуре Sensirion, на стадии прожарки, датчик нагревается до температуры свыше 100 градусов Целься, но не выше 105 градусов. В таких условиях, при влажности менее 5%, датчик следует продержать около 10 часов. На этом этапе полимер диэлектрика очищается от воды и растворителей, так как температура гарантировано выше их точек кипения. На этапе регидрации необходимо продержать датчик при влажности около 75% и температуре в пределах 20–30 градусов Цельсия на протяжении 12 часов. Полимер наберет требуемое количество влаги, потерянной на стадии прожарки. Без процедуры регидрации влажность будет на несколько процентов занижаться.

Bosh для своих датчиков BME рекомендует похожую процедуру, но предлагает ажно три варианта:

• Горячий: а) прожарка на 120 градусах, 2 часа, влажность <5%; b) регидрация на 70 градусах, с 75% влажностью, 6 часов.
• Теплый: a) прожарка на 120 градусах, 2 часа, влажность <5%; b) регидрация на 25 градусах, с 75% влажностью, 24 часа.
• Холодный: a) без прожарки; b) регидрация на ~25 градусах, при влажности >40% и на протяжении не менее 5 дней.

Каким образом можно обеспечить требуемую температуру при прожарке? Для целей прожарки отлично подходит бытовая электродуховка с терморегулятором. В таком случае температура не выходит за безопасные пределы. А вот с регидрацией немного сложнее, требуется поддерживать высокий и постоянный уровень влажности.

На выручку тут могут прийти знания отечественных стандартов. Разрабатывали их ученые мужи, поэтому есть понимание того, что и как можно сделать. Учеными мужами были протестированы и разработаны таблицы постоянной влажности при разных температурах над насыщенными растворами солей и прочих элементов. Ознакомиться с ними можно в соответствующем документе. Для наших целей, равно как и для целей проверки датчиков, отлично подходит насыщенный раствор хлорида натрия (NaCl). Оный раствор, в замкнутом объеме, при температурах от +5 и до +60 поддерживает постоянную относительную влажность в 75%. Собственно, что нам и требуется. А раздобыть NaCl можно на любой кухне, поскольку он есть не что иное, как обычная поваренная соль. Хлорид натрия применяется не только на кухне, но и для промывки засыпок ионообменных водоочистных фильтров. Где его и можно позаимствовать высокой чистоты.

Таким образом, проведя калибровочные коэффициенты к актуальному состоянию и проведя очистку сенсора от вредных для него примесей, можно значительно повысить его точность. Но, как оказывается, даже после проведения всех манипуляций есть еще куда двигаться.

Сенсоры SHT1x могут работать с питающим напряжением от 2.4 и до 5.5 вольт. Тем не менее, наибольшая точность показаний получается при напряжении в 3.3V. Влияет величина напряжения, в первую очередь на показания температурного датчика, а не сенсора влажности, но тем не менее, корректировка значений влажности осуществляется с учетом показания температурного сенсора!

Частота опроса сенсора с целью получения с него сведений не должна быть излишне высокой. На получение значений с сенсора температуры или влажности, датчик тратит энергию. Которая расходуется на нагревание самого сенсора! Плывет показание температурного сенсора, а за ним и показание влажности. Sensirion рекомендует опрашивать датчик не чаще, чем 1 раз в секунду. В таком случае погрешность из-за нагрева будет составлять не более 0.1 градуса Цельсия. Но, представьте, что вы считываете сначала температуру и тут же считываете влажность. Уже два запроса в секунду. А если учесть, что для получения значения влажности, библиотека получает еще раз температуру, то имеем уже 3 запроса в считанные миллисекунды.

С датчиками SHT или BME вполне можно получать достаточно точные значения температуры или влажности, если провести с ними некоторые процедуры. Но любая теория, проверяется практикой. Поэтому я провел процедуру восстановления датчика SHT1x, подкрутил значения в библиотеке и поставил его на тестирование (и регидрацию) над насыщенным раствором хлорида натрия. В ходе теста я сравнивал значения сразу трех различных датчиков: DHT22, SHT1x и BME280.

Результаты показали, что SHT1x смог восстановиться от загрязнителей и определяет куда более адекватные значения по влажности. При анализе значений, следует учитывать, что сравнивать стоит не значения влажности от каждого из датчиков, а температуру точки росы. Я уже упоминал выше, что показания влажности зависят от температуры датчика, а что делать, если при частом опросе датчики нагреваются по-разному? Верно — сравнивать температуру точки росы.

Upd(11.18): Притащил домой гигрометр психометрический ВИТ-2 и попробовал сравнить его показания в комнатных условиях, с показанием датчика SHT1x. Результаты оказались ошеломляющими.

Гигрометр психометрический ВИТ-2

Результаты измерения показали, что различия между SHT1x и ВИТ-2 составляют порядка 30%, т.е. если гигрометр показывается 70%, то SHT1x отображает всего 40%. И ведь, что интересно. Уличный SHT1x за несколько лет измерений дал максимальную влажность всего в 83%, в то время как по ощущениям и сведениям от гидрометцентра влажность в такие периоды должна быть 95% и выше процентов.

---

Опубликовано 15.03.2017 автором kvv в следующих категориях:
железо статья

---

Поделиться ссылкой:

blog.kvv213.com

Датчик влажности для вентилятора: выбор и конструирование

Датчик влажности вентилятора называется гигростатом. В некоторых моделях заботливо встроен заранее, такие рекомендуется брать в дом. Относительно прочих гигростатов, приборы выпускают комнатными, канальными в зависимости от места измерения параметров. Первые просто вешаются на стену, служат своеобразными реле, управляют вентилятором, вторые – снабжены длинным щупом, проникающим внутрь воздуховода для контроля среды. Допускаем, можно отдельно достать датчик влажности, на основе сенсора собрать гигростат самостоятельно, скорее диковинка, нежели повседневность. Фирма хочет забрать прибыль от изготовления прибора.

Гигростат – прибор, оценивающий уровень влажности

Гигростат мало отличается от термостата. Задачей прибора считается смыкание-размыкание контактов реле в зависимости от количества паров в воздухе. Упомянули, гигростаты бывают комнатными, канальными, делятся количеством контуров:

1. Одноконтурные.
2. Двухконутрные.

Ряд продолжим до бесконечности. Каждый контур представлен реле, управляющим отдельным устройством. Допускается подключить вентилятор, увлажнитель воздуха самодельной конструкции.

Реализуется полная схема контроля микроклимата помещения. С точки зрения влажности, естественно. Вентилятор вытяжной с датчиком влажности в паре дают возможность включения оборудования в автоматическом режиме. Гигростаты настраиваются на порог срабатывания с некоторым гистерезисом. При увеличении влажности прибор дает сигнал, сохраняет, пока значение параметра опустится ниже порога на некоторую величину, последняя называется шириной петли гистерезиса.

Приведем возможные схемы работы гигростата:

• Изменение диэлектрической проницаемости среды меж обкладками конденсатора приводит к вариациям емкости. Имеется школьная формула, где зависимость прослеживается напрямую. От содержания воздухом паров диэлектрическая проницаемость изменяется, результат фиксирует измерительный прибор.
• Резистивный метод эксплуатирует явление изменения сопротивления специального материала, контактирующего с влажным воздухом (оксид алюминия).
• Оптические измерения задаются целью оценить прозрачность воздуха, годятся целям определения наличия в воздухе газов, дыма, пара.
• Изменение длины синтетического волокна часто используется для определения относительной влажности. Некоторые сорта тканей обладают специфичными свойствами, информация используется многими гигрометрами. Вентилятор с увлажнителем воздуха будет работать, пока длины нитей не достигнут заданных, затем питание прибора отключается.

• Термисторный мост, составленный уравновешенными плечами способен фиксировать наличие паров воды воздуха. Один элемент заключен колбой, заполненной чистым азотом, второй – контролирует параметры среды. Чтобы не вводить читателя в заблуждение, упомянем: термистор – синоним терморезистора. Разогреваются током до высокой температуры, затем отдают тепло. Во влажном воздухе процесс проходит проще. Поговорим подробнее.

Термисторный мост образуется двумя резистивными делителями. Одно плечо образовано реостатом (потенциометром) обыкновенного резистора. Сегмент позволяет выполнить настройку на нужное значение. Во второе плечо входят два упомянутых термистора: в колбе, на воздухе. Середины соединены мостом, откуда снимается результирующий эффект работы системы. В начальный период схема находится в равновесии, выходной ток равен нулю. Пары воды изменяют условия охлаждения чувствительного термистора, баланс нарушается. Эффект используется для переключения состояния реле запускать вентиляторы влажных помещений.

Принцип действия гигрометра на термисторах

Принцип действия следующий. Азот колбы и наружный воздух изначально одинаковой температуры. Затем терморезисторы начинают нагреваться. Азот быстрее, воздух медленнее приближаются к рабочей температуре 200 ºС.

Стеклянную колбу выбрали по нескольким соображениям:

1. Металлическая быстро окисляется, либо возникает необходимость красить. Нужны грунт, дополнительные технологические циклы, удорожает стоимость изделия, увеличивает немаленькую инерционность.
2. Стекло инертно, плохо проводит тепло, но в достаточном объеме. При разной температуре воздуха аналогичное количество паров будет давать разную относительную влажность. Из-за инерции датчики могут давать сбои при похолодании, резком нагреве.

В результате усилий получаем принцип действия психрометра. Во влажном воздухе условия охлаждения чувствительного термистора лучше предоставляемых сухим азотом. Факт вызывает срабатывание реле влажности вентилятора, приводя к постепенной нормализации атмосферы. Гистерезис обусловлен инерционностью прибора.

Гигрометр своими руками

Понимаем, многие жаждут собрать датчик влажности вентилятора своими руками. Целям самоделкиных может пригодиться современная цифровая аппаратура:

1. Сенсоры температуры и влажности DHT11 и DHT22.
2. Устройство ввода-вывода, обработки информации на платформе Arduino.

Arduino – микропроцессорный комплект, базирующийся на дешевых микроконтроллерах, имеет полностью открытые схемные реализации. Каждый выяснит в интернете, из каких комплектующих собрать печатную плату, найдет руководство, посчитает стоимость. Подключить вентилятор с датчиком влажности к связке не будет составлять труда. Самым любопытным моментом становится возможность взаимодействия системы с персональными компьютерами. Имеются библиотеки драйверов, призванные выполнять указанные операции. Умный дом своими руками? Именно так… если ума хватит.

Учитывая современные цены гигростатов, имеется великое искушение собрать вентилятор вытяжной с датчиком влажности своими руками. Порекомендуем решать задачи посложнее. Объединяя нескольких видов оборудование единой сетью. Рассмотренный Soler&Palau часто устанавливает датчик влажности вентилятора на оборудование, большого смысла изобретать велосипед нет. Если собрать домашний увлажнитель, попробовать заставить работать совместно с вентиляцией, ситуация смотрится интереснее. Не повредит пару схем разработать.

Допустимо подобрать аналоговый датчик влажности воздуха вентилятора. Примером послужит оборудование фирмы Honeywell:

1. ИНН3602;
2. ИНН3605;
3. ИНН3610.

Принцип действия основан на конденсаторном методе. Пугают незнакомые слова: «платиновые электроды», «специальная полимерная изоляция». Оборудование едва ли стоит дешево, начните изучение вопроса в случае надобности. Собрать схему измерения аналогового параметра, тарировать датчик тоже задача нелегкая будет.

К совмещенным сенсорам температуры и влажности относятся изделия фирмы Regeltechnik:

• RFF для внутренних помещений;
• AFF для внешней среды.

Заметьте, о термисторах речи не идет. Возможно какой-то редкий метод, непопулярный.

Канальные датчики влажности

Обмолвились, созданы канальные гидростаты, как применять, остается неясным. В промышленности несложно найти объяснение. Электростанция контролирует кучу параметров, включая ph-фактор сточных вод. Повышенная влажность канала вентиляции расценивается системой автоматизированного управления неправильным функционированием оборудования. Дома, в частном коттедже. Вентилятор канальный с датчиком влажности попросту излишний. Бессилен контролировать параметры среды.

Если канальный вентилятор работает одновременно, снабжая несколько комнат, появляется влага в канале, послужит сигналом повышения оборотов двигателя. Например, происходит, когда система работает на режиме, близком холостому. Подключение вентилятора с датчиком влажности вкупе представляет собой мощный тандем для экономии энергии. Работа на полную катушку начинается только при возникновении необходимости.

Допустимо управлять по такому принципу работой рекуператора, схожего оборудования. Режим функционирования экономит энергию.

Рекомендуется поддерживать относительную влажность в рамках 40 — 60%. Иногда возникает задача обратная осушению. Вентилятор с увлажнителем способен довести параметры до нормы в автоматическом режиме. Имеет собственный встроенный гигростат, генератор пара на ультразвуковом элементе, лопасти, гоняющие воздух по комнате. Хороши летом в сухом климате. Заручившись помощью потенциометра, цифровой системы управления, вентиляторы способны в одиночку побороть недостатки природы. Погоды плохой нет, микроклимат — часто оставит желать лучшего.

Песня спета сегодня про датчики влажности. Когда у отечественных производителей, дилеров пропадет мания шпионажа, раскроют подробнее технологии, обещаем вернуться к теме, обсудить подробнее. Не забывайте, низкая влажность вредит иммунитету. Точнее говоря, ослабит слизистые покровы.

vashtehnik.ru