Le thermohygromètre numérique permet une mesure précise de la température et de l'humidité de l'environnement en intégrant un capteur d'humidité capacitif et une thermistance, dont le principe de base et la structure sont les suivants:
Capteur d'humidité capacitif: un « palpeur sensible» pour la mesure de l'humidité
Structure et Principe
Un condensateur est constitué de deux feuilles d'électrodes parallèles (métal ou matériau conducteur) avec un milieu sensible à l'humidité (par exemple, un film de polymère, une céramique) au milieu. Lorsque l'humidité ambiante change, le milieu sensible absorbe ou libère des molécules d'eau, ce qui entraîne une modification de sa constante diélectrique, ce qui entraîne une modification de la valeur de la capacité. Par exemple, lorsque l'humidité augmente, la constante diélectrique augmente après l'absorption d'eau du milieu et la valeur de la capacité augmente avec elle.
Avantage technologique
Haute précision et linéarité: la valeur de la capacité est approximativement linéaire par rapport à l'humidité et l'erreur de mesure peut être contrôlée à ± 2% HR près.
Réponse rapide: le temps de réponse est généralement inférieur à 5 secondes et convient à la surveillance environnementale dynamique.
Stabilité à long terme: capteurs utilisant des matériaux résistants à la pollution, tels que les polymères fluorés, avec une durée de vie de plus de 5 ans.
Applications typiques
Il est largement utilisé dans les stations météorologiques, les grands hangars agricoles, le stockage industriel et d'autres scénarios, tels que la surveillance de l'humidité de l'environnement de stockage des grains et la prévention de la moisissure.
Thermistance: une « règle de précision » pour la mesure de la température
Structure et Principe
Avec les matériaux céramiques semi - conducteurs (tels que les oxydes de manganèse, de nickel, de cobalt) comme noyau, la thermométrie est réalisée par la propriété de la valeur de la résistance électrique varie en fonction de la température. Parmi eux, les thermistances NTC (coefficient de température négatif), dont la valeur de résistance diminue considérablement avec l'augmentation de la température, sont les plus courantes. Par example, une thermistance NTC de 10 kΩ à 25°C peut descendre à 2 kΩ à 50°C.
Avantage technologique
Haute sensibilité: le coefficient de température peut atteindre - 3% ~ - 5% / ℃, peut détecter de petits changements de 0,01 ℃.
Faible coût par rapport à la miniaturisation: petite taille, faible prix, idéal pour l'intégration dans des appareils portables.
Large plage de mesure: peut couvrir de - 50 ℃ à 150 ℃, répond à la plupart des besoins industriels et civils.
Applications typiques
Pour les maisons intelligentes (climatisation, contrôle de la température des humidificateurs, etc.), les appareils médicaux (thermostats de salle d'opération, etc.) et l'électronique automobile (gestion thermique des batteries, etc.).
Coworking: du signal physique à l’affichage numérique
Conversion de signaux
Les capteurs d'humidité capacitifs et les thermistances convertissent les variations d'humidité et de température en variations des valeurs de capacité et de résistance, respectivement.
Traitement par microprocesseur
Le microprocesseur intégré convertit les valeurs de capacité et de résistance en valeurs correspondantes d'humidité et de température par une méthode de comptage ou un calcul de formule. Par exemple, les calculs de température de haute précision sont réalisés par l'équation de steinhart - Hart pour les thermistances NTC.
Sortie numérique
Les données traitées sont présentées numériquement via un écran LCD ou LED et certains modèles prennent également en charge le stockage de données, le réglage du seuil d'alarme et la transmission sans fil.
Évolution technologique et tendances futures
Avec le développement de la technologie MEMS (microsystèmes électromécaniques), les capteurs d'humidité capacitifs et les thermistances évoluent vers la miniaturisation et l'intégration. Par exemple, l'intégration d'une couche sensible à l'humidité avec un élément de détection de température sur la même puce peut réduire considérablement le volume et le coût de l'appareil. Dans le même temps, les thermo - hygromètres associés à des algorithmes d'IA permettent la prévision des tendances environnementales et la régulation automatique, fournissant un support de données critiques pour l'industrie 4.0 et les villes intelligentes.