Informationen zu Feuchtigkeitssensoren

Feuchtigkeitssensor HTU21 Feuchtigkeitssensor HTU21 D Feuchtigkeitssensor

Kapazitive Feuchtigkeitssensoren basieren prinzipiell darauf, dass zwei Elektroden (parallele Metall­platten) einen elektrischen Kondensator bilden, dessen Kapazität gemessen werden kann. Zwischen den beiden Elektroden wird ein hygroskopisches, isolierendes Material (Polymer) angebracht, das in Abhängigkeit von der absorbierten/desorbierten Feuchtigkeit eine Kapazitätsänderung verursacht, die gemessen werden kann.

Abbildung: Aufbau einer kapazitiven Feuchtemesszelle:

Aufbau_Feuchte


Anwendungen:

Die Feuchtigkeit in hermetisch geschlossenen Hochhäusern und in gedämmten Wohn- und Arbeits­räumen (energieautarke Häuser) ist zu einem modernen Phänomen geworden, das Wohl­empfinden, Arbeitseffizienz und Gesundheit erheblich beeinflusst. Die Kombination von Feuchte und Temperatur als Um­geb­ungs­mess­werte sind für die Klimatisierung dieser Räume von großer Bedeutung. In diesem Zusammenhang sind auch smart Homes, smart Offices, smart Energy zukunftsgerichtete An­wendungs­bereiche, bei denen sich die Komfortzonen über I-Pads oder Tablets individuell einstel­len lassen können.
In den neuesten Smartphones ermitteln die Sensoren die Luft­feuch­tigkeit und die Umgebungstemperatur am aktuellen Standort des Benutzers. Über eine App wird dem Benutzer dann angezeigt, wie weit die aktuellen Werte von den empfohlenen gesund­heitsrelevanten Empfehlungen abweichen.
Optimierte Wasch- und Spülvorgänge sind heute in den modernen Haushaltsgeräten Selbst­ver­ständ­lichkeit. Hier messen Feuchtesensoren die Feuchtigkeit der Wäsche und des Spülraums und bestimmen so den Grad der Trocknung, die heute auf das Wasch- und Spülgut abge­stimmt wird um optimale Ergebnisse zu erzielen. Zusätzlich ist es möglich, den Taupunkt zu bestimmen, mit dessen Hilfe die Kondenswasserbildung in den Geräten ver­mieden werden kann.

Ein wichtiger Einsatzbereich der Feuchte-/Temperatursensoren findet sich in der Medizin­technik. Hier sind z.B. Inkubatoren, Schlafapnoe-Geräte und Anästhesie-Vorrichtungen zu nen­nen. In all diesen Geräten sind Befeuchter (Humidifikation) vorhanden, die für optimale Atemverhältnisse sorgen. Das Anfeuchten und Temperieren von Inspirationsgase (z.B. Narkosegas) ist bei allen beatmeten Patienten notwendig und eine entsprechende Kontrolle der notwendigen Parameter in den Atemwegen der Patienten unerlässlich.
In der Fahrzeugtechnik können die Sensoren zur Überprüfung der Feuchte in elek­tronischen An­lagen als auch im Fahrzeuginneren zur Vermeidung von beschlagenen Scheiben einge­setzt werden. Wenn die Scheiben im Automobil beschlagen sind, ist es zu spät, um z.B. mit dem Gebläse die Sicht schnell wieder herzustellen. Abhilfe kann in diesen Fällen eine Gebläseregelung schaffen, die auf der Berechnung der Taupunkt­temp­eratur basiert und schon vor dem Beschlagen reagiert. 

Anwendungsnotiz Feuchtigkeitssensoren
Anwendungsnotiz: Feuchtigkeitssensor mit Stromschleife

Dass die Feuchtigkeit als Messgröße immer wichtiger wird, liegt an der fortschreitenden Automatisierung; dass sie einfach und genau gemessen werden kann, liegt an den High-Tech-Sensoren, die kostengünstig in großen Mengen hergestellt werden können. Da diese in der Mehrzahl C_MOS Bauteile sind und deshalb digitale Ausgangssignale haben, aber z.B. in der Automatisierungsindustrie nach wie vor störungsfeste, analoge Signale benötigt werden, wird in der vorliegenden Anwendungsnotiz dem Rechnung getragen und eine entsprechende analoge 2-Draht- (Current loop) Schaltung in Verbindung mit einem Feuchtigkeitssensor beschrieben.

 

 

 

Weitere Informationen über Feuchtigkeitssensoren finden Sie hier in unserer Anwendungsnotiz