أنواع مجسات الرطوبة ووظائفها، أصبحت المستشعرات من أهم الأجزاء الإلكترونية التي نحتاجها في حياتهم بشكل عام، لأنها تساعدنا على الشعور بأدنى تغيير في البيئة المحيطة، لذلك نقدم لكم من خلال مقال. مقال كوم لأنواع مجسات الرطوبة ووظائفها.
ما هو جهاز استشعار الرطوبة؟
ساعدنا التقدم في تكنولوجيا الأجهزة الإلكترونية كثيرًا في إنشاء أنواع الأجهزة التي تجعل حياتنا أسهل:
- من بين هذه الأجهزة أجهزة استشعار تُستخدم لاكتشاف التغييرات التي تحدث في بيئتنا، مثل:
- التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والضوء والضغط وما إلى ذلك.
- وبالتالي، تساعد المستشعرات في إعلام الشخص بأبسط التغييرات التي قد تحدث والتي قد تشكل خطراً على الناس.
- كما توجد أنواع من الحساسات تستخدم في صناعة الأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل:
- ملحقات الهواتف الذكية.
- وأجهزة الإنذار التي تكشف عن ارتفاع الدخان في حالة نشوب حريق.
- لذلك، أصبحت أجهزة الاستشعار واحدة من الأدوات الإلكترونية الأساسية اليوم.
- ببساطة، يقوم المستشعر بتحويل الكمية المادية إلى كمية كهربائية على النحو التالي:
- قم بتحويل الضغط أو شدة الضوء أو درجة الحرارة أو الإشعاع إلى تيار كهربائي أو جهد أو شحنة.
- هناك أيضًا أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار مثل:
- مجسات مقاومة الضوء.
- مجسات درجة الحرارة.
- هناك أيضًا مستشعرات مقياس التسارع.
- وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية.
- مجسات الأشعة تحت الحمراء.
- وأجهزة استشعار القرب.
- مستشعرات المستوى.
- هناك أيضًا مستشعرات الرطوبة، والتي سنناقشها بالتفصيل حول أنواعها ووظائفها.
- يرسل مستشعر الرطوبة إشارة إلى جهاز الكمبيوتر أو المعالج.
- يُظهر تغيرًا في مستوى رطوبة الهواء عن طريق تحديد النسبة المئوية لبخار الماء في الهواء.
- تستخدم هذه المستشعرات أيضًا في العديد من المجالات.
يمكنك معرفة المزيد على: كيفية التخلص من العفن والرطوبة
أنواع مجسات الرطوبة ووظائفها
من أهم أنواع المستشعرات هي مستشعرات الرطوبة التي تقيس رطوبة الهواء:
- هناك العديد من أنواع أجهزة استشعار الرطوبة التي تختلف في الحجم والوظيفة.
- تم دمج مستشعرات الرطوبة في أجهزة أكبر مثل تلك المستخدمة في صنع أجهزة مراقبة الهواء.
- تصنف أجهزة استشعار الرطوبة إلى أنواع مختلفة وفقًا لطريقة قياس حساس الرطوبة.
- وتجدر الإشارة إلى أن مستشعرات الرطوبة، حسب نوعها، مدمجة مع أجهزة إلكترونية أخرى.
وتصنف أنواع مجسات الرطوبة حسب طريقة قياس نسبة الرطوبة إلى 5 فئات كالتالي:
1- حساسات الرطوبة النسبية
يعد مستشعر الرطوبة النسبية (RH) أحد أكثر أنواع مستشعرات الرطوبة شيوعًا، حيث يعتمد مفهوم عمله على ما يلي:
- قياس الرطوبة بدرجات حرارة مختلفة.
- حيث أن ذلك يعتمد على مقدار درجة الحرارة لتحديد رطوبة الهواء.
- يتم استخدامه أيضًا لمقارنة الحد الأدنى والحد الأقصى للرطوبة عند نفس درجة الحرارة.
وتجدر الإشارة إلى أن هذا المستشعر يجمع بين مستشعر وثرموستات لقياس درجة الحرارة.
2- حساس الرطوبة النسبية
يحتوي مستشعر الرطوبة النسبية على قطبين كهربائيين يعملان على:
- قراءة السعة للمعدن مع تغير السعة مع اختلاف الرطوبة النسبية.
- حيث تقل السعة في الرطوبة المنخفضة وتزداد في الرطوبة العالية.
- ولتوفير فواتير الكهرباء.
وتجدر الإشارة إلى أن مستشعر الرطوبة النسبية السعوي يحدد الرطوبة من خلال:
-
- مدى سرعة تدفق التيار الكهربائي عبر مادة عازلة، وهي كمية فيزيائية (السماحية الكهربائية).
ولا تتردد في زيارة مقالتنا حول: أفكار لتغطية الجدران المبتلة
3- حساس الرطوبة المطلقة (AH)
من أفضل أنواع حساسات الرطوبة هو حساس الرطوبة المطلقة (AH) والذي:
- لأنه يقيس الرطوبة دون الحاجة إلى معرفة درجة الحرارة.
- كما أنه لا يعتمد على تحديد الرطوبة على تغير درجة الحرارة.
4- حساس الرطوبة الحرارية
حساس الرطوبة الحرارية هو أحد أنواع مستشعرات الرطوبة المطلقة مثل:
- يتكون مستشعر الرطوبة الحرارية من مستشعرين لتحديد الرطوبة المطلقة.
- يحدد المستشعر الأول نسبة النيتروجين (N) في الغلاف الجوي.
- يحدد المستشعر الثاني مقدار الهواء المحيط بالمستشعر.
- ثم يظهر مستشعر درجة الحرارة قيمة الرطوبة المطلقة.
5- مقاومة حساس الرطوبة النسبية
يختلف مفهوم مستشعر الرطوبة النسبية المقاومة عن الأنواع الأخرى من مستشعرات الرطوبة مثل:
- يتكون من بوليمر يشبه المشط يتغير حجمه حسب محتوى الرطوبة.
- كما أن التغيير في كمية الرطوبة يسبب اختلافًا في مقاومة الأقطاب الكهربائية.
- يتغير معدل تخزين الجهاز أيضًا في رسوم الكهرباء.
وتجدر الإشارة إلى أن أداء حساس الرطوبة النسبية للمقاومة يعتمد على اختيار المواد ذات المقاومة المنخفضة مثل:
- الملح.
- بوليمر.
لتجنب أي تغييرات طفيفة في قيمة الرطوبة النسبية التي يقاسها الجهاز.
وظائف حساس الرطوبة
فيما يتعلق بموضوع الحديث عن أنواع مستشعرات الرطوبة ووظائفها، سنشرح ماهية وظائف مجسات الرطوبة وهي كالتالي:
- تستخدم لمراقبة التغييرات التي تحدث في البيئة المحيطة أو كائن معين.
- وهذا يجعل هذه المستشعرات من أهم أجهزة اليوم.
- تستخدم مستشعرات الرطوبة أيضًا لتحديد معدل الرطوبة في جسم الكائن الحي.
- يوضح معدل نمو الخلايا التي تتأثر بمعدل الرطوبة في الجسم.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكنه تقديم صورة واضحة عن طبيعة العمليات الفسيولوجية.
- كما أنه يحدد رطوبة البشرة حسب نشاط الإنسان وأنشطته اليومية.
- تساعد مستشعرات الرطوبة في توفير نتائج واضحة حول مدى سرعة التئام الجروح.
- يعتمد على رطوبة الجلد.
- تساعد مستشعرات الرطوبة القطاعات البيئية أو الصناعية على اكتشاف أي تغيير.
- إذا كانت درجة الحرارة أو شدة التيار تعتمد على تغير الرطوبة.
- مما يقلل من المخاطر مثل الحريق أو ماس كهربائى وما إلى ذلك.
- هذا يحافظ على سلامة الناس في تلك القطاعات، مثل العمال.
مكونات مستشعر الرطوبة
في سياق الحديث عن أنواع مستشعرات الرطوبة ووظائفها سنتحدث عن المواد التي يتكون منها حساس الرطوبة والتي تنقسم إلى الآتي:
1- البوليمرات
هناك أنواع من مجسات الرطوبة التي تستخدم البوليمرات، وتتميز بحساسيتها العالية للتغيرات في الرطوبة، ولكن:
- تكون مستشعرات الرطوبة المصنوعة من البوليمرات بطيئة لأنها تتطلب تغيرات كبيرة في درجات الحرارة.
- لذلك يمكنك أن تشعر بالتغير في الرطوبة.
- عدم استقرار هذا النوع من أجهزة الاستشعار في البيئة ذات الرطوبة العالية.
تجمع مستشعرات الرطوبة بأكسيد المعادن بين درجة الحرارة والرطوبة النسبية.
2- أكسيد فلز
أجهزة استشعار الرطوبة المصنوعة من أكسيد المعدن لها حساسية منخفضة للتغيرات في الرطوبة.
ولا تنس قراءة مقالنا عن: كيفية عزل الجدران عن الرطوبة
معايير جودة حساس الرطوبة
في سياق الحديث عن أنواع مستشعرات الرطوبة ووظائفها سنتحدث عن المعايير التي تحدد جودة المستشعر كالتالي:
1- الدقة
من أهم المعايير التي تحدد جودة المستشعر الدقة التي تصنف على أساس منحنى خطي مكون من 9 نقاط.
2- الموثوقية
يجب أن يوفر مستشعر الرطوبة قياسات موثوقة وصحية.
3- سرعة الاستجابة
أحد المعايير التي تحدد جودة مستشعر الرطوبة هو الوقت الذي يستغرقه قياس التغير في الرطوبة.
4- غرفة المعيشة
- يتم تحديد قيمة الرطوبة النسبية عن طريق قياس قيمة جهد الخرج بالإضافة إلى انحراف الجهد.
- يتم التعبير عنه أيضًا كخط مستقيم (BFSL).
5- التكرار
- يوفر مستشعر الرطوبة عالي الجودة اتجاهًا للقياسات في حالة التكرار.
- كما يجب ألا تضل قياسات التردد.
أماكن استخدام مستشعرات الرطوبة
تعتبر جميع أنواع مجسات الرطوبة من أهم أجزاء الأجهزة الإلكترونية لأنها تدخل في العديد من المجالات كالآتي:
- في مجال الصحة داخل المستشفيات والمراكز العلاجية والطبية حيث يتم استخدام:
- معدات غرفة العناية المركزة.
- حاضنات الأطفال حديثي الولادة.
- في مجال تصنيع أجهزة التكييف والتبريد مثل أجهزة التكييف والتدفئة مثل:
- لتوفير الظروف المناخية المقابلة لمستويات الطاقة.
- في مجال الغذاء لانتاج:
- معالجات الطعام التي تحافظ على سلامتها مثل المخبوزات والمعكرونة وما إلى ذلك.
- كما يدخل في مجال تصنيع السيارات، حيث يحافظ على رؤية واضحة من خلال حاجب الريح للسيارة، حيث:
- تستخدم للحفاظ على التهوية في مقصورة السيارة.
- لعمل أجهزة مراقبة الطقس داخل محطات تتبع الطقس والطقس.
- يتم استخدامه لمراقبة أشباه الموصلات التي تتطلب ظروفًا بيئية معينة.
وهكذا وصلنا إلى نهاية مقالنا عن أنواع مستشعرات الرطوبة ووظائفها، حيث نتحدث عن مكونات مجسات الرطوبة، وما هي معايير الجودة.