أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها
أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها، الحساسات أصبحت واحدة من أهم الأجزاء الإلكترونية التي نحتاجها في حياتها بشكل عام، حيث أنها تساعدنا في استشعار أقل تغيير يحدث في البيئة المحيطة ولذا سنقدم لكم عبر موقع مقال maqall.net أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها.
ما هو حساس الرطوبة؟
التطور التكنولوجي في الأجهزة الإلكترونية ساعدناً كثيراً في تصنيع أنواع الأجهزة التي تجعل حياتناً أكثر سهولة:
- ومن ضمن هذه الأجهزة هي الحساسات التي تستخدم في استشعار التغيرات التي تحدث حولناً مثل:
- التغيير في درجة الحرارة أو الرطوبة أو الضوء أو الضغط وغيرها.
- وبالتالي تساعد الحساسات في تنيه الشخص على أبسط تغيير قد يحدث ويشكل خطر على الإنسان.
- كما أن هناك أنواع من الحساسات تدخل في صناعة الأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل:
- أجهزة الهواتف الذكية.
- وأجهزة الإنذار التي تستشعر الدخان المتطاير في حالة حدوث الحرائق.
- وبالتالي أصبحت الحساسات من الأدوات الإلكترونية التي لا غنى عنها في الوقت الحالي.
- وببساطة جهاز الحساس يعمل على تحويل كمية فيزيائية إلى كمية كهربية كالتالي:
- تحويل الضغط أو الشدة الضوئية أو درجة الحرارة أو الإشعاع إلى تيار كهربائي أو جهد أو شحنة.
- كما يوجد أنواع مختلفة من الحساسات مثل:
- حساسات المقاومة الضوئية.
- حساسات درجة الحرارة.
- كما يوجد حساسات التسارع.
- وحساسات الموجات الفوق صوتية.
- حساسات الموجات تحت الحمراء.
- والحساسات التقاربية.
- حساسات المستوى.
- كما يوجد حساسات الرطوبة والتي سنتحدث عن أنواعها ووظائفها بشكل مفصل.
- حيث أن حساس الرطوبة يعمل على إرسال إشارات إلى جهاز الكمبيوتر أو المعالج.
- وذلك ليوضح حدوث تغيير في مستوى الرطوبة في الجو من خلال تحديد نسبة بخار الماء في الهواء.
- كما تستخدم هذه الحساسات في مجالات متعددة.
يمكنك التعرف على المزيد عبر: كيفية التخلص من العفن والرطوبة
أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها
أحد أبرز أنواع الحساسات هي حساسات الرطوبة التي تقيس نسبة الرطوبة في الجو:
- ويوجد أنواع متعددة من حساسات الرطوبة تختلف من حيث الحجم والوظيفة.
- ويتم دمج حساسات الرطوبة مع أجهزة أكبر مثل الأجهزة المستخدمة في تصنيع مراقبات الهواء.
- كما أن حساسات الرطوبة يتم تصنيفها إلى أنواع مختلفة طبقاً لطريقة قياس الحساس للرطوبة.
- ومن الجدير بالذكر أن حساسات الرطوبة وفقاً لنوعها يتم دمجها مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى.
وأنواع حساسات الرطوبة طبقاً لطريقة قياسها لنسبة الرطوبة يتم تصنيفها إلى 5 أنواع كالتالي:
1- حساسات الرطوبة النسبية (RH)
من أبرز أنواع حساسات الرطوبة حساس الرطوبة النسبي (RH) والذي تعتمد فكرة عمله على التالي:
- قياس درجة الرطوبة عند درجات الحرارة المختلفة.
- حيث أنها تعتمد على مقدار درجة الحرارة في تحديد نسبة الرطوبة بالجو.
- كما أنه يستخدم في المقارنة ما بين أدنى وأقصى معدل رطوبة عند نفس درجة الحرارة.
ومن الجدير بالذكر أن هذا الحساس يجمع ما بين المستشعر والترموستات لقياس درجة الحرارة.
2- حساس الرطوبة النسبية
حساس الرطوبة النسبية يحتوي على قطبين كهربائيين يعملان على:
- قراءة السعة للمعدن حيث أن السعة تتغير مع حدوث اختلاف في الرطوبة النسبية.
- حيث أن السعة تقل في ظل الرطوبة المنخفضة وتزداد في الرطوبة العالية.
- والقيام بتخزين الشحنات الكهربائية.
ومن الجدير بالذكر أن حساس الرطوبة النسبية السعوية يحدد الرطوبة من خلال:
-
- مدى سهولة سريان التيار الكهربائي في المادة العازلة وهي عبارة عن كمية فيزيائية (السماحية الكهربائية).
ولا تتردد في زيارة مقالنا عن: أفكار لتغطية رطوبة الجدران
3- حساس الرطوبة المطلقة (AH)
من أفضل أنواع حساسات الرطوبة هو حساس الرطوبة المطلقة (AH) وذلك:
- لأنه يقيس الرطوبة دون الحاجة إلى معرفة درجة الحرارة.
- كما أنه لا يعتمد في تحديد الرطوبة على التغيير في درجة الحرارة.
4- حساس الرطوبة الحرارية
يعتبر حساس الرطوبة الحرارية ضمن أنواع حساسات الرطوبة المطلقة حيث:
- أن حساس الرطوبة الحرارية يتكون من مستشعرين لتحديد الرطوبة المطلقة.
- المستشعر الأول يحدد نسبة النيتروجين (N) في الجو.
- والمستشعر الثاني يحدد كمية الهواء التي تحيط بالحساس.
- ثم يقوم الحساس الحراري بتوضيح قيمة الرطوبة المطلقة.
5- حساس الرطوبة النسبية المقاومة
فكرة حساس الرطوبة النسبية المقاومة يختلف عن باقي أنواع حساسات الرطوبة الأخرى حيث:
- يتكون من بوليمر يشبه شكل المشط يتغير حجمه تبعاً لنسبة الرطوبة.
- كما أن التغير في قيمة الرطوبة يحدث اختلاف في مقاومة الأقطاب الكهربائية.
- كما يتغير معدل تخزين الجهاز للشحنات الكهربائية.
ومن الجدير بالذكر أن صناعة حساس الرطوبة النسبية المقاومة يعتمد على اختيار مواد منخفضة المقاومة مثل:
- الملح.
- البوليمرات.
وذلك بهدف تجنب حدوث أي تغيير طفيف في قيمة الرطوبة النسبية المقاسة من قبل الجهاز.
وظائف حساسات الرطوبة
ارتباطاً بموضوع الحديث عن أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها سنوضح ماهي وظائف حساسات الرطوبة والتي تكون كالتالي:
- تستخدم في مراقبة التغيرات التي تحدث في البيئة المحيطة أو جسم معين.
- وذلك ما جعل هذه الحساسات من أهم الأجهزة في الوقت الحالي.
- كما تستخدم حساسات الرطوبة في تحديد معدل الرطوبة في جسم الكائن الحي.
- حيث يوضح معدل نمو الخلايا الذي يتأثر بمعدل الرطوبة في الجسم.
- وبالإضافة إلى ذلك يستطيع أن يعطي صورة واضحة عن طبيعة العمليات الفسيولوجية.
- كما تحدد رطوبة الجلد وفقاً لنشاط الشخص والأعمال اليومية التي يقوم بها.
- تساعد حساسات الرطوبة في إعطاء نتائج واضحة عن مدى سرعة التئام الجروح.
- وذلك اعتماداً على نسبة الرطوبة في الجلد.
- تساهم حساسات الرطوبة في مساعدة القطاعات البيئة أو الصناعية في تحديد أي تغير.
- سواء في درجة الحرارة أو شدة التيار الكهربائي اعتماداً على التغيير في الرطوبة.
- مما يقلل من المخاطر مثل الحرائق أو الماس الكهربائي وغيرها.
- مما يحافظ على سلامة الأشخاص الموجودة في تلك القطاعات مثل العمال.
المواد المكونة لحساسات الرطوبة
في إطار الحديث عن أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها سنتحدث عن المواد المكونة لحساس الرطوبة والتي تنقسم كالتالي:
1- البوليمرات
هناك أنواع من حساسات الرطوبة تستخدم البوليمرات والتي تتميز بحساسيتها العالية للتغير في الرطوبة ولكن:
- حساسات الرطوبة التي تصنع من البوليمر تكون بطيئة حيث تحتاج إلى تغيير كبير في درجة الحرارة.
- حتى تتمكن من استشعار التغير في معدل الرطوبة.
- عدم استقرار هذا النوع من الحساسات في البيئة ذات الرطوبة العالية.
كما أن حساسات الرطوبة المصنوعة من أكسيد المعادن تجمع ما بين درجة الحرارة والرطوبة النسبية.
2- أكسيد الفلز
حساسات الرطوبة المصنوعة من أكسيد الفلز تكون حساسيتها للتغير في الرطوبة منخفضة.
ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: كيفية عزل الحوائط من الرطوبة
معايير جودة حساسات الرطوبة
في إطار الحديث عن أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها سنتحدث عن المعايير التي تحدد جودة الحساس كالتالي:
1- الدقة
من أهم المعايير التي تحدد جودة الحساس هي الدقة التي يتم تصنيفها تبعاً لمنحى خطي يتكون من 9 نقاط.
2- الموثوقية
يجب أن يعطي حساس الرطوبة قياسات صحية وموثوق فيها.
3- سرعة الاستجابة
من ضمن المعايير التي تحدد جودة حساس الرطوبة هي المدة الزمنية التي يحتاجها لقياس التغير في معدل الرطوبة.
4- الخطية
- يتم تحديد قيمة الرطوبة النسبية من خلال قياس قيمة الجهد الناتج بالإضافة إلى انحراف الجهد.
- كما يتم التعبير عنه من خلال خط مستقيم (BFSL).
5- التكرار
- حساس الرطوبة الذي يتميز بالجودة العالية يعطي منحى واحد من القياسات في حالة التكرار.
- كما أنه يجب ألا تخرج قياسات التكرار عن المنحى.
مجالات استخدام حساسات الرطوبة
جميع أنواع حساسات الرطوبة تعتبر من أهم أجزاء الأجهزة الإلكترونية لأنها تدخل في عدة مجالات كالتالي:
- في مجال الصحة داخل المستشفيات والمراكز العلاجية والطبية حيث تستخدم في صناعة كلاً من:
- أجهزة غرفة العناية المركزة.
- حاضنات الأطفال حديثي الولادة.
- في مجال تصنيع أجهزة التكييف والتبريد مثل المكيفات وأجهزة التدفئة وذلك:
- لتوفير ظروف مناخية تتناسب مع مستوى الطاقة.
- في مجال الأغذية وذلك لصناعة كلاً من:
- معالجات الغذاء التي تحافظ على سلامتها مثل المخبوزات والمعكرونة وغيرها.
- كما تدخل في مجال تصنيع السيارات حيث تحافظ على الرؤية الواضحة عبر زجاج السيارة الأمامي كما:
- تستخدم في الحفاظ على تهوية مقصورة السيارة.
- في صناعة أجهزة مراقبة حالة الطقس داخل محطات تتبع حالة الجو والطقس.
- تستخدم في مراقبة أشباه الموصلات التي تحتاج إلى ظروف بيئية معينة.
وبذلك نصل إلى ختام مقالناً عن أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها حيث تحدثناً عن مكونات حساسات الرطوبة، وما هي معايير الجودة.