Los sensores electrónicos de humedad funcionan según varios principios, pero un método común implica el uso de un sensor capacitivo. En los sensores de humedad capacitivos, un material sensible a la humedad, como un polímero, absorbe o desorbe el vapor de agua del aire circundante. Esta absorción o desorción cambia la constante dieléctrica del material, lo que a su vez altera la capacitancia del sensor. Luego, el cambio de capacitancia se convierte en una señal eléctrica que corresponde a la humedad relativa del ambiente.
Esta señal es procesada por la electrónica dentro del sensor para proporcionar una salida digital o analógica que indica el nivel de humedad. Los sensores de humedad capacitivos se utilizan ampliamente debido a su precisión, confiabilidad y bajo consumo de energía, lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones, desde estaciones meteorológicas hasta procesos industriales.
Los dispositivos electrónicos miden la humedad utilizando varios tipos de sensores, cada uno de los cuales funciona según principios distintos.
Un método común es la detección capacitiva, donde un material sensible a la humedad altera la capacitancia del sensor en respuesta a cambios en la humedad relativa. Otro enfoque implica la detección resistiva, donde un material sensible a la humedad cambia su resistencia eléctrica según los niveles de humedad. Los sensores de conductividad térmica miden la rapidez con la que el vapor de agua conduce el calor lejos de un elemento calentado, en correlación con la humedad.
Finalmente, los sensores ópticos utilizan las propiedades de absorción o reflexión de la luz del vapor de agua para determinar los niveles de humedad.
Cada tipo de sensor tiene sus ventajas y se elige en función de factores como la precisión, el tiempo de respuesta, el costo y las condiciones ambientales de la aplicación.
El principio de funcionamiento de un sensor de humedad depende de su tipo, pero los sensores de humedad capacitivos se encuentran entre los más comunes.
Estos sensores utilizan un material sensible a la humedad que absorbe o libera vapor de agua del aire circundante, cambiando la constante dieléctrica del material. A medida que cambia la constante dieléctrica, también cambia la capacitancia del sensor. Este cambio de capacitancia se convierte luego en una señal eléctrica proporcional a la humedad relativa. La electrónica del sensor procesa esta señal para proporcionar una salida digital o analógica que representa el nivel de humedad.
Se prefieren los sensores de humedad capacitivos por su precisión, estabilidad y bajo consumo de energía, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones que incluyen control climático, procesos industriales y electrónica de consumo.
Los sensores de humedad digitales son generalmente bastante precisos y los sensores modernos son capaces de medir la humedad relativa dentro de un rango de tolerancia estrecho.
La mayoría de los sensores de humedad digitales tienen precisiones que oscilan entre ±2 % y ±5 % de humedad relativa (RH), según la calidad, la calibración y las condiciones ambientales del sensor. Los sensores de alta precisión y los utilizados en aplicaciones críticas pueden lograr tolerancias de precisión aún más estrictas. Es importante tener en cuenta que la precisión puede verse afectada por factores como cambios de temperatura, envejecimiento del sensor y desviación de la calibración con el tiempo.
La calibración regular y las condiciones ambientales adecuadas ayudan a mantener la precisión y confiabilidad de los sensores de humedad digitales en diversas aplicaciones.
Un higrómetro eléctrico, o medidor de humedad, funciona midiendo las propiedades eléctricas de los materiales que cambian con la humedad. Un tipo común de higrómetro eléctrico es el sensor de humedad capacitivo. En un sensor de humedad capacitivo, los cambios en la humedad relativa hacen que un material sensible a la humedad absorba o desorba vapor de agua, alterando sus propiedades dieléctricas.
Este cambio en las propiedades dieléctricas afecta la capacitancia del sensor, que luego se mide electrónicamente. La capacitancia medida se convierte en una señal digital o analógica que indica la humedad relativa del ambiente. Los higrómetros eléctricos se utilizan ampliamente debido a su precisión, tiempos de respuesta rápidos y capacidad para operar en una amplia gama de niveles de humedad.
Encuentran aplicaciones en estaciones meteorológicas, sistemas HVAC, procesos industriales y dispositivos de consumo donde el monitoreo preciso de la humedad es esencial para un rendimiento y comodidad óptimos.