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El sensor de humedad resistivo

¿Qué es un sensor de humedad resistivo?

Los sensores de humedad resistivos miden la variación de la impedancia eléctrica de un medio higroscópico como un polímero conductor, sal o un sustrato tratado.

Los sensores resistivos se basan en un devanado interdigitado o de dos hilos. Después de depositar un recubrimiento de polímero hidroscópico, su resistencia cambia inversamente con la humedad. El cambio en la impedancia es generalmente una relación exponencial inversa a la humedad.

Los sensores resistivos generalmente consisten en electrodos de metales nobles depositados en un sustrato por técnicas de fotorresistencia o electrodos enrollados en un cilindro de plástico o vidrio. El sustrato está cubierto con una sal o un polímero conductor. Alternativamente, el sustrato se puede tratar con productos químicos activadores como el ácido.


Operación del sensor

El sensor absorbe el vapor de agua y los grupos funcionales iónicos se disocian, lo que aumenta la conductividad eléctrica. El tiempo de respuesta de la mayoría de los sensores resistivos varía de 10 a 30 s para alcanzar el 63% del valor real. El rango de impedancia de los elementos resistivos típicos varía de 1 ohmios a 000 ohmios.

La mayoría de los sensores resistivos usan un voltaje de excitación de CA balanceado sin polarización de CC para evitar la polarización del sensor. Esta respuesta puede ser linealizada por métodos analógicos o digitales. La resistencia variable típica varía de unos pocos kilohms a 100 Mohms. La frecuencia de excitación nominal es de 30 Hz a 10 kHz.


Calibración y precisión del sensor 

El sensor "resistivo" no es puramente resistivo porque los efectos capacitivos hacen que la respuesta sea una medida de impedancia. Una ventaja distintiva de los sensores de HR resistivos es su intercambiabilidad, generalmente dentro de más o menos 2% de HR, lo que permite que los circuitos electrónicos de acondicionamiento de señal sean calibrados por una resistencia en un punto fijo de HR. Esto elimina la necesidad de estándares de calibración de humedad, por lo que los sensores de humedad resistivos generalmente se pueden reemplazar en el campo.

La precisión de los sensores de humedad resistivos individuales puede confirmarse mediante pruebas en una cámara de calibración de HR o mediante un sistema DA computarizado al que se hace referencia en un entorno estandarizado de humedad controlada. La temperatura de funcionamiento nominal de los sensores resistivos varía de -40 grados C a 100 grados C.


Vida del sensor

En entornos residenciales y comerciales, la vida útil de estos sensores es> 5 años, pero la exposición a vapores químicos y otros contaminantes, como la neblina de aceite, puede provocar fallas prematuras. Otra desventaja de algunos sensores resistivos es su tendencia a cambiar los valores cuando se exponen a la condensación si se usa un recubrimiento soluble en agua.

Los sensores de humedad resistivos tienen importantes dependencias de temperatura cuando se instalan en un entorno con grandes fluctuaciones de temperatura. La compensación simultánea de temperatura está integrada para mayor precisión. El tamaño pequeño, el bajo costo, la intercambiabilidad y la estabilidad a largo plazo hacen que estos sensores resistivos sean adecuados para su uso en productos de control y visualización para aplicaciones industriales, comerciales y residenciales.