¿Qué es un Sensor de Humedad?
Los sensores de humedad es un dispositivo que mide la humedad del aire. En general, se refiere a un sensor que mide la humedad relativa con respecto al contenido de vapor de agua saturado. A veces se utilizan en combinación con sensores de temperatura en forma de sensores de humedad y temperatura. Por supuesto, también hay sensores de humedad que detectan la humedad absoluta, pero son más comunes los sensores de humedad que detectan la humedad relativa.
Los sensores de humedad no sólo se utilizan en electrodomésticos como aires acondicionados y secadoras, sino también en el mantenimiento de maquinaria y en el procesado de alimentos.
Usos de los Sensores de Humedad
Los sensores de humedad se utilizan ampliamente en electrodomésticos, equipos ofimáticos como impresoras, aire acondicionado en viviendas, edificios e instalaciones, e instalaciones industriales como fábricas y almacenes. Algunos ejemplos de sus respectivas aplicaciones son los siguientes
1. Productos de uso Doméstico General
Los sensores de humedad se instalan en productos de uso doméstico general. Por ejemplo, se utilizan en aires acondicionados, frigoríficos, automóviles, secadoras, purificadores de aire y humidificadores. Los sensores de humedad son esenciales para los productos de aire acondicionado que regulan el ambiente del aire.
2. Equipos Ofimáticos
Los sensores de humedad también se instalan en equipos ofimáticos como impresoras, etc. Como a los equipos ofimáticos no les gusta la sequedad ni la humedad extremas, los sensores de humedad se utilizan para medir el ambiente exterior y evitar averías en los equipos.
3. Aplicaciones Industriales
En las aplicaciones industriales se utiliza una gama aún más amplia de los sensores de humedad. Se utilizan para controlar la humedad en plantas de procesado de alimentos y de cultivo de plantas, así como en fábricas de semiconductores y otras plantas de fabricación y zonas de almacenamiento. Los sensores de humedad también se utilizan donde el control de la humedad es importante, como en los entornos de fabricación y funcionamiento de equipos médicos y en la industria aeroespacial.
4. Aplicaciones de Almacenamiento
El control de la humedad también es muy importante en el almacenamiento de exposiciones de museos y galerías de arte. Por ello, los sensores de humedad desempeñan un papel importante en el control de la humedad en las zonas de almacenamiento.
Principio de los Sensores de Humedad
Los sensores de humedad miden generalmente la humedad relativa. El sensor mide la humedad del aire y la calcula como un valor relativo a la humedad saturada a la temperatura del entorno para obtener la humedad relativa.
Los sensores de humedad que miden la humedad absoluta, en cambio, miden la cantidad de vapor de agua por metro cúbico en el espacio. Esta humedad absoluta es independiente de la temperatura e indica la cantidad de vapor de agua en el espacio, y también se denomina humedad absoluta volumétrica.
Tipos de Sensores de Humedad
Los sensores de humedad electrónicos de polímero son el tipo más común de sensor de humedad y se clasifican a su vez en “tipo de cambio de resistencia” y “tipo de cambio de capacitancia”. Ambos tipos constan de un electrodo y una membrana de polímero, y el cambio en la humedad causado por la absorción de humedad de la membrana de polímero se extrae como un cambio en la señal eléctrica entre los electrodos.
1. Sensores de Humedad de Tipo de Cambio de Resistencia
Los sensores de humedad de tipo cambio de resistencia detectan las señales eléctricas correspondientes a los cambios de humedad captando los cambios de resistencia eléctrica. La estructura consta de un electrodo en forma de peine dispuesto de modo que los electrodos estén mutuamente opuestos, y una membrana de polímero dispuesta para rellenar el hueco entre los electrodos enfrentados en la forma de peine.
Cuando la membrana de polímero absorbe humedad y se adsorbe agua, los iones de la membrana se mueven libremente y la resistencia de la membrana cambia debido a estos iones. Este cambio en la resistencia de la membrana provoca un cambio en la resistencia (impedancia) entre los electrodos, por lo que la humedad puede detectarse por el cambio en la resistencia eléctrica.
Los sensores de humedad por cambio de resistencia eléctrica tienen una estructura sencilla y pueden fabricarse en serie. También son relativamente baratos, tienen una buena durabilidad, son resistentes al ruido porque miden la resistencia eléctrica y son adecuados para zonas con mucha humedad. Sin embargo, tienen el inconveniente de que la detección no funciona bien cuando la humedad es baja.
2. Sensores de Humedad de Tipo de Cambio de Capacitancia
Los sensores de humedad de tipo “cambio de capacitancia” aplican la tecnología de condensadores para detectar las señales eléctricas correspondientes a los cambios de humedad mediante la captación de las señales eléctricas en términos de capacitancia eléctrica. La estructura consiste en un electrodo permeable a la humedad con un dieléctrico de una película de polímero como la celulosa o el PVA, que absorbe la humedad, intercalado entre dos electrodos normales.
En el lado del electrodo permeable a la humedad, la humedad del aire es absorbida por la membrana polimérica, independientemente de que haya o no un electrodo, y la capacitancia del dieléctrico de la membrana polimérica cambia en función de la cantidad de humedad absorbida. Como resultado, las diferencias en el contenido de humedad, es decir, los cambios en la humedad, pueden detectarse como cambios en la capacitancia.
La ventaja del tipo de sensores de humedad de cambio de capacitancia es que es más sensible y tiene una velocidad de respuesta más rápida que el tipo resistivo. Sin embargo, los sensores de humedad de cambio capacitivo tienen la desventaja de que sus circuitos son más complejos.
Más Información sobre los Sensores de Humedad
1. Tipos de Sensores de Humedad
Además de los tipos de sensores de humedad en forma de pequeños elementos que se conectan a un circuito electrónico, también existen tipos con un sensor de humedad dentro de una sección de medición en forma de sonda. Algunos tipos son resistentes a la condensación, mientras que otros son sensibles a la condensación, por lo que es necesario seleccionar el tipo adecuado en función de la aplicación.
2. Vida Útil de los Sensores de Humedad
Los sensores de humedad se deterioran gradualmente tras muchos años de uso continuado y, naturalmente, se deteriora su precisión de medición. Además, la unión entre el sensor de humedad y la salida externa también se deteriorará. Teniendo en cuenta estos factores, la vida útil del sensor es de unos 2-5 años, dependiendo del entorno de funcionamiento y del tipo de sensor instalado.
3. Sensores de Humedad para Smartphones
En los últimos años, cada vez son más los smartphones equipados con sensores de humedad y temperatura. Para medir la temperatura y la humedad con estos smartphones equipados con sensores de humedad y temperatura, es necesario descargar aplicaciones gratuitas.
En muchos casos, también es posible medir la temperatura y la humedad en smartphones sin sensor de temperatura y humedad acoplando un sensor externo. También existen sensores inalámbricos que se conectan a los smartphones, como los sensores de temperatura y humedad con función bluletooth. Estos sensores externos suelen denominarse “sensores ambientales“. Muchos de estos sensores ambientales tienen múltiples funciones de sensor, como temperatura, iluminación, presión barométrica y ruido, además de humedad.