Cảm biến độ ẩm đang dần trở thành một thuật ngữ quen thuộc hơn với mọi người, thiết bị này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp,... Vậy cảm biến độ ẩm là gì, thiết bị có nguyên lý hoạt động như thế nào và mang đến những ứng dụng gì cho con người. Hãy cùng HACOM đi tìm câu trả lời ngay trong bài viết dưới đây.

Cảm biến độ ẩm là gì?

Cảm biến độ ẩm được hiểu đơn giản là dụng cụ dùng để đo độ ẩm trong môi trường xung quanh. Thiết bị có thể đo lường được sự thay đổi của hơi nước, độ ẩm trong không khí (cảm biến độ ẩm không khí) hay trong các vật liệu cứng như đất đá (cảm biến độ ẩm đất).

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, các thiết bị cảm biến độ ẩm hiện nay có mức độ nhạy cảm rất cao, cho kết quả đo độ ẩm ở mức tương đối đến hoàn toàn tuyệt đối nếu có bộ phận cảm biến tốt.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm thường có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính:

Tụ điện: được sử dụng để xác định sự chênh lệch về độ ẩm giữa hai lớp điện cực.

Hai lớp điện cực: dùng để hấp thụ độ ẩm từ không khí

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo độ ẩm

Cảm biến độ ẩm hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ hơi nước sau đó biến đổi tính chất và thành phần trong cảm biến, từ đó làm cho điện trở thay đổi giá trị và xuất hiện sự biến đổi của dòng điện. Nhờ vậy mà cảm biến độ ẩm sẽ xác định và đo lường được độ ẩm của môi trường.

Ngoài ra đối với cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm điện dung thì không khí sẽ đi qua 2 tấm kim loại, khi có sự thay đổi độ ẩm không khí sẽ tạo sự biến đổi điện dung giữa các bản và đưa ra kết quả độ ẩm chính xác.

Các loại cảm biến độ ẩm phổ biến hiện nay

Hiện nay trên thị trường có 3 loại cảm biến độ ẩm chính đó là: cảm biến độ ẩm điện trở, cảm biến độ ẩm điện dung, và cảm biến độ ẩm dẫn nhiệt.

Cảm biến độ ẩm điện dung

Loại cảm biến này sẽ đo độ ẩm không khí thông qua lớp màng điện dung, lớp màng này có cơ chế hút độ ẩm từ môi trường xung quanh từ đó đưa ra những đánh giá và phân tích để xác định được độ ẩm của không khí một cách tương đối chính xác.

Ưu điểm nổi trội của cảm biến độ ẩm này là có kết quả ổn định, phạm vi hoạt động rộng từ 5 - 9m. Tuy nhiên cũng có hạn chế là thời gian trả kết quả hơi chậm do khoảng cách từ cảm biến đến mạch cảm biến độ ẩm hạn chế.

Cảm biến độ ẩm dẫn nhiệt

Thiết bị cảm biến này hoạt động dựa trên cơ chế so sánh sự chênh lệch kết quả độ ẩm thu được từ hai môi trường ẩm và khô, thông qua tấm điện nhiệt điện trở tiếp xúc bên ngoài không khí.

Cảm biến độ ẩm dẫn nhiệt thích hợp cho môi trường có độ ẩm cao hoặc môi trường có tính ăn mòn cao như các máy móc cơ khí. Đặc biệt sản phẩm này rất bền có thể hoạt động tốt trong hơn 3 năm và có độ phân giải cao hơn so với các loại cảm biến độ đo độ ẩm khác.

Cảm biến nhiệt điện trở

Cảm biến điện trở sử dụng kết quả đo được từ so đo lường liên tục chênh lệch giữa điện trở suất ở hai nhiệt điện trở để đưa ra số liệu về độ ẩm ở môi trường xung quanh. Khi độ ẩm môi trường thay đổi thì điện trở của các điện cực cũng thay đổi theo.

Cảm biến này có thiết kế rất nhỏ gọn, giá thành rẻ và có cách thức sử dụng dễ dàng. Tuy nhiên cảm ứng nhiệt điện trở rất nhạy cảm với hơi hóa học và chất chất gây ô nhiễm khác dễ dẫn đến kết quả số đọc đầu ra có thể bị ảnh hưởng.

Phân biệt cảm biến độ ẩm đất và cảm biến độ ẩm không khí

Cảm biến độ ẩm đất và cảm biến độ ẩm không khí đều là những loại cảm biến dùng để xác định độ ẩm, tuy nhiên chúng khác nhau về mục đích sử dụng và phạm vi ứng dụng 

Mục đích sử dụng

Cảm biến độ ẩm đất:

- Cảm biến độ ẩm đất thường được sử dụng để đo độ ẩm của đất, đá,... thường được ứng dụng trong nông nghiệp, xây dựng.

- Thiết bị giúp theo dõi và kiểm soát độ ẩm của đất, nhằm cung cấp thông tin hữu ích về việc tưới nước cho cây trồng hay công trình.

Cảm biến độ ẩm không khí:

- Cảm biến độ ẩm không khí được sử dụng để đo độ ẩm trong không khí xung quanh.

- Thiết bị thường được tích hợp vào hệ thống điều hòa không khí, hệ thống thông gió hoặc trong các thiết bị điều khiển môi trường.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến độ ẩm đất thường sử dụng cảm biến điện trở hoặc cảm biến điện dung để đo lường sự độ ẩm trong đất, đá,...

Cảm biến độ ẩm không khí sẽ sử dụng cảm biến điện trở, cảm biến dẫn nhiệt hoặc cảm biến điện dung để đo lường sự thay đổi độ ẩm trong không khí

Ứng dụng trong đời sống

Những thiết bị cảm biến nhiệt độ được ứng dụng sử dụng rất nhiều trong đời sống ở nhiều lĩnh vực khác nhau.

• Ứng dụng vào nông nghiệp để đo độ ẩm của đất, nhằm kiểm soát và phân bố lượng nước tưới phù hợp cho cây trồng.
• Được sử dụng trong các lò sấy, máy sấy quần áo,...
• Cảm biến độ ẩm cũng hỗ trợ dự báo thời tiết.
• Ứng dụng trong nhà thông minh, hệ thống tự động tưới sân vườn.
• Thiết bị cũng được ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm, dược phẩm: đo độ ẩm của nguyên liệu đầu vào, thành phần món ăn,... Từ đó trong khâu bảo quản điều chỉnh độ ẩm thích hợp giúp các sản phẩm không bị ẩm mốc đảm bảo vệ sinh.
• Ngoài ra cảm biến nhiệt cũng được ứng dụng trong các thiết bị điều hòa không khí, máy sấy,...để kiểm tra độ ẩm của không khí xung quanh.

Như vậy ở bài viết trên HACOM đã chia sẻ tới bạn những kiến về cảm biến độ ẩm, hy vọng với những thông tin này sẽ hữu ích giúp bạn tìm được thiết bị cảm biến đo độ ẩm phù hợp với mình nhất. Nếu có thắc mắc bạn có thể để lại lời nhắn tại website hoặc gọi số hotline 1900 1903 để được HACOM hỗ trợ và tư vấn chi tiết hơn. Chúc bạn một ngày tốt lành!