Đo lường cảm biến - Cảm biến độ ẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐO LƯỜNG CẢM BIẾN Khoa : Điện Tử Đề Tài 5: Cảm Biến Độ Ẩm Lớp : Điện Tử 3 – K5 NHÓM 5: PHẠM TRUNG THÔNG PHẠM VĂN THÀNH NGUYỄN HỮU KHEN LƯƠNG ĐÌNH BANG KHỔNG NGOC HUY ĐẶT VẤN ĐỀ Sự ảnh hưởng của độ ẩm: Độ ẩm có mặt ở khắp mọi nơi trong bầu khí quyển. Độ ẩm có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống. Độ ẩm ảnh hưởng tới tuổi thọ của các linh kiện điện, điện tử. Nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi duy trì độ ẩm thích hợp. Độ ẩm cao là môi trường thích hợp cho ẩm môc phát triển gây hại cho các thiết bị điện tử, quang học. ĐẶT VẤN ĐỀ ĐẶT VẤN ĐỀ 3. Trong ứng dụng hàng ngày, nhu cầu theo dõi nhiệt độ và độ ẩm ngày càng trở nên phổ biến và thiết thực và sử dụng trong: Sản xuất chế biến nông nghiệp Hiển thị và thực thi điều khiển (quạt gió, máy sấy, điều hòa,... hay báo động) Datalog dữ liệu về môi trường tại một khu vực... Theo dõi môi trường, chế độ làm việc của một số các dây truyền, thiết bị có yêu cầu cao. NỘI DUNG Định nghĩa. Phân loại. Các loại ẩm kế. Một số cách đo độ ẩm khác. Giới thiệu các sản phẩm thực tế Độ ẩm là một thông số quan trọng tác động đến con người đến thiết bị máy móc và các quá trình lý hóa. Độ ẩm thay đổi trong giải rộng 30% - 70% với độ ẩm nhỏ hơn 35% bộ máy tiêu hóa bị kích thích nếu lớn hơn 70% thì sự ra mồ hôi giảm nghiêm trọng. Trong công nghiệp, các thiết bị, máy móc độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến chúng nhất là các thiết bị điện, điện tử. Do vậy việc đo, xác định độ ẩm và chống ẩm là nhieemk vụ rất quan trọng trong các quá trình công nghệ, điều khiển và thiết kế chế tạo các thiết bị. ĐỊNH NGHĨA ĐỊNH NGHĨA Nếu không khí độ ẩm có thể tích V, ở nhiệt độ T thì khối lượng M của không khí ẩm chứa trong thể tích V sẽ là tổng của khối lượng không khí khô (mk ) và khối lượng của hơi nước (mh ) và ta có: M = mk + mh . Nếu gọi P là tổng áp suất riêng phần của không khí khô pk ) và của hơi nước pk ) ta có: P = pk + ph . Tỷ lệ trộn r(kg/kg) tỷ lệ trộn r là tỷ số giữa khối lượng hơi nước (mh ) và khối lượng không khí khô (mk ) mà hơi nước trộn trong đó: r = mh / mk ĐỊNH NGHĨA Áp suất hơi bão hòa: Áp suất hơi bão hòa (Pbh (T)) đo bằng đơn vị Pa là áp suất hơi nước ở trạng thái cân bằng với nước lỏng ở nhiệt độ T. Lớn hơn áp suất này sẽ xẩy ra hiện tượng ngưng tụ. Độ ẩm tương đối: Độ ẩm tương đối (U%) là tỷ số giữa áp suất riêng phần của hơi nước và áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ T. U% = (Ph / Pbh(T) ) 100% ĐỊNH NGHĨA PHÂN LOẠI CẢM BIẾN ĐO ĐỘ ẨM PHÂN LOẠI Loại thứ nhất: Dựa trên hiện tượng vật Lý cho phép xác định độ Ẩm (ẩm kế ngưng tụ, ẩm Kế điện ly) Loại thứ hai: Dựa trên tính Chất Của vật có liên quan Đến độ ẩm (ẩm kế Trở kháng) CÁC LOẠI ẨM KẾ ẨM KẾ Ẩm kế biến thiên trở kháng Ẩm kế hấp thụ Ẩm kế quang ẨM KẾ BIẾN THIÊN TRỞ KHÁNG ẨM KẾ BIẾN THIÊN TRỞ KHÁNG Đó là các cảm biến điện trở và tụ điện mà các phần tử nhạy là các chất hút ẩm. Tính chất điện (điện trở, điện dung) của các cảm biến phụ thuộc vào độ ẩm của môi trường. Cảm biến độ ẩm dựa trên nguyên lý biến thiên trở kháng được phân thành ẩm kế điện trở và ẩm kế tụ điện ẨM KẾ ĐIỆN TRỞ ẨM KẾ ĐIỆN TRỞ Sự phụ thuộc của điện trở vào độ ẩm. Mạch đo. ẨM KẾ ĐIỆN TRỞ ẨM KẾ TỤ ĐIỆN ẨM KẾ TỤ ĐIỆN POLYME ẨM KẾ TỤ ĐIỆN POLYME ẨM KẾ HẤP THỤ ẨM KẾ HẤP THỤ Đường cong áp suất hơi phụ thuộc vào nhiệt độ Của một số dung dịch bão hòa. Các giá trị áp suất hơi bão hòa trên mặt nước và trên dung dịch Muối Clorua liti bão hòa ở những nhiệt độ khác nhau. ẨM KẾ HẤP THỤ ẨM KẾ Clorua lity (Licl) cảm biến có cấu tạo gồm một ống được bao bọc bởi một lớp vải tẩm dung dịch clorua lity trên đó cuốn hai điện cực bằng kim loại không bị ăn mòn. các điện cực được đốt nóng bằng một nguồn cung cấp để làm bay hơi nước. khi nước bay hơi hết, điện trở của cảm biến tăng và dòng điện của điện cực giảm đáng kể. Khi đo ở môi trường có không khí ẩm clorua liti hấp thụ hơi nước ở môi trường xung quanh nên độ ẩm tăng, điện trở của nó giảm và dòng điện tăng làm cho nhiệt độ của cảm biến lại tăng. Tại một thời điểm nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa muối clorua liti và độ ẩm. Sự cân bằng này xẩy ra ở nhiệt độ liên quan đến áp suất hơi và đồng thời đến nhiệt độ hóa sương Ts. Qua đó có thể xác định được nhiệt độ hóa sương Ts. ẨM KẾ Clorua lity (Licl) Cấu tạo Hình dạng thực tế ẨM KẾ Clorua lity (Licl) ẨM KẾ QUANG (GƯƠNG) ẨM KẾ QUANG (GƯƠNG) Ẩm kế gương ẨM KẾ QUANG (GƯƠNG) ẨM KẾ QUANG (GƯƠNG) MỘT SỐ CÁCH ĐO ĐỘ ẨM KHÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ẨM SỬ DỤNG HS1101. Sử dụng các loại máy tích hợp ngoài thị trường. PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ẨM SỬ DỤNG HS1101 HS1101 cơ bản là 1 tụ biến dung theo độ ẩm, giá trị của nó sẽ thay đổi khi độ ẩm thay đổi. Nguyên lý mạch là tạo ra dao động và tần số thay đổi tương ứng theo giá trị điện dung hay chính là độ ẩm môi trường. Mạch sử dụng IC 555 để tạo dao động. Giá trị điện dung của HS1101 thay đổi thì làm thay đổi tần số đầu ra của IC55 bài toán của chúng ta bây giờ chính là đo tần số tại đầu ra của 555 từ đó tham chiếu đến datasheet của HS1101 để tìm ra độ ẩm hiện tại PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ẨM SỬ DỤNG HS1101 . MỘT SỐ LOẠI MÁY ĐO Máy đo độ ẩm của gỗ: MỘT SỐ LOẠI MÁY ĐO Nhiệt ẩm kế Tanita  Chỉ thị kim Hiển thị số Máy đo độ ẩm gỗ Extech MO210 Dải đo gỗ: 6 đến 44%Cấp chính xác: ±1%Dải đo vật liệu xây dựng khác: 0.2 đến 2.0%Cấp chính xác: ±0.1%Nguyên lý đo: Electrical resistanceChiều dài chân điện cực: 0.3" (8mm)Chân điện cực: tích hợp cắm vào máy và tháo ra.Nhiệt độ hoặt động: 32 đến 104°F (0 đến 40°C)Độ ẩm hoạt động: max 85%Nguồn: 3 pin CR-2032Kích thước: 5.1 x 1.6 x 1.0" (130 x 40 x 25mm)Trọng lượng: 3.5 oz (100g) THE END CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE