سنسور رطوبت حرارتی (Thermal Conductivity Humidity Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور رطوبت حرارتی (Thermal Conductivity Humidity Sensor) :
سنسور رطوبت حرارتی بر اساس تفاوت رسانایی حرارتی بین هوای خشک و هوای مرطوب کار می کند. رسانایی حرارتی بخار آب با رسانایی حرارتی هوای خشک متفاوت است (رسانایی بخار آب کمتر از هوا است). این تفاوت اگرچه کوچک است، اما می تواند برای اندازه گیری رطوبت، به ویژه در دماهای بالا یا محیط های خورنده که استفاده از سنسورهای پلیمری مشکل است، به کار رود. این روش همچنین برای اندازه گیری رطوبت در گازهای دیگر (غیر از هوا) قابل استفاده است.
یک سنسور رطوبت حرارتی معمولا از دو ترمیستور یا المان گرم شونده یکسان تشکیل شده است. یکی از المان ها در تماس با گاز نمونه (مرطوب) و دیگری در یک محفظه مهر و موم شده با گاز مرجع (معمولا هوای خشک) قرار دارد. هر دو المان با عبور جریان تا دمای ثابتی (بالاتر از دمای محیط) گرم می شوند. توان الکتریکی مورد نیاز برای حفظ این دمای ثابت (یا دمای تعادلی المان) به رسانایی حرارتی گاز اطراف بستگی دارد. تفاوت در توان مصرفی (یا دمای تعادلی) دو المان متناسب با اختلاف رسانایی حرارتی بین گاز نمونه و گاز مرجع است که خود تابعی از رطوبت گاز نمونه می باشد.
این نوع سنسور نسبت به سنسورهای خازنی و مقاومتی کمتر رایج است و معمولا دقت کمتری دارد. همچنین به تغییرات ترکیب گاز زمینه (زمینه) بسیار حساس است و برای گازهایی با ترکیب ثابت (مانند هوا) باید کالیبره شود.
مزایا:
قابلیت کار در دماهای بالا و محیط های خورنده.
ساختار ساده و مستحکم.
معایب:
دقت پایین.
حساسیت به تغییرات گاز زمینه.
نیاز به گاز مرجع.
وابستگی به دما.
\[ \Delta P \propto \Delta k \propto f(RH) \]که
\[ \Delta P \]تفاوت توان مصرفی و
\[ \Delta k \]تفاوت رسانایی حرارتی است.
کاربردها: کاربردهای خاص صنعتی، خشک کن های صنعتی با دمای بالا، و اندازه گیری رطوبت در گازهای خورنده.
