O que é um sensor de umidade resistivo?

Os sensores de umidade resistivos medem a variação da impedância elétrica de um meio higroscópico, como um polímero condutor, sal ou substrato tratado.

Os sensores resistivos são baseados em um enrolamento interdigitado ou de dois fios. Depois de depositar um revestimento de polímero hidroscópico, sua resistência muda inversamente com a umidade. A mudança na impedância geralmente é uma relação exponencial inversa à umidade.

Sensores resistivos geralmente consistem em eletrodos metálicos nobres depositados em um substrato por técnicas fotorresistentes ou eletrodos enrolados em um cilindro de plástico ou vidro. O substrato é coberto com um sal ou um polímero condutor. Alternativamente, o substrato pode ser tratado com produtos químicos ativadores, como o ácido.

Operação do sensor

O sensor absorve o vapor de água e os grupos funcionais iônicos são dissociados, o que aumenta a condutividade elétrica. O tempo de resposta da maioria dos sensores resistivos varia de 10 a 30 s para atingir 63% do valor real. A faixa de impedância de elementos resistivos típicos varia de 1 a 000 ohms.

A maioria dos sensores resistivos usa uma tensão de excitação CA balanceada sem polarização DC para evitar a polarização do sensor. Essa resposta pode ser linearizada por métodos analógicos ou digitais. A resistência variável típica varia de alguns quilos a 100 Mohms. A frequência de excitação nominal é de 30 Hz a 10 kHz.

Calibração e precisão do sensor 

O sensor "resistivo" não é puramente resistivo, pois os efeitos capacitivos tornam a resposta uma medida de impedância. Uma vantagem distinta dos sensores de RH resistivos é sua permutabilidade, geralmente dentro de mais ou menos 2% de RH, o que permite que os circuitos eletrônicos de condicionamento de sinal sejam calibrados por uma resistência em um ponto fixo de RH. Isso elimina a necessidade de padrões de calibração de umidade, de modo que os sensores de umidade resistivos geralmente são substituíveis em campo.

A precisão de sensores de umidade resistivos individuais pode ser confirmada por testes em uma câmara de calibração de RH ou por um sistema DA computadorizado referenciado em um ambiente controlado por umidade padronizado. A temperatura de operação nominal dos sensores resistivos varia de -40 graus C a 100 graus C.

Vida do sensor

Em ambientes residenciais e comerciais, a expectativa de vida desses sensores é> 5 anos, mas a exposição a vapores químicos e outros contaminantes, como névoa de óleo, pode causar falha prematura. Outra desvantagem de alguns sensores resistivos é a tendência de mudar os valores quando expostos à condensação se um revestimento solúvel em água for usado.

Os sensores de umidade resistivos têm dependências significativas de temperatura quando instalados em um ambiente com grandes flutuações de temperatura. A compensação simultânea de temperatura é integrada para mais precisão. O tamanho pequeno, o baixo custo, a intercambiabilidade e a estabilidade a longo prazo tornam esses sensores resistivos adequados para uso em produtos de controle e exibição para aplicações industriais, comerciais e residenciais.