Необходимость датчика влажности воздуха дома: как выбрать и подключить

Измерительный прибор в доме, который показывает концентрацию воды в воздушном пространстве помещения, называется датчик влажности. Гигрометр устанавливают в бытовых помещениях, на складах, производственных помещениях, а также применяют в составе комплексных систем микроклимата «Умный дом».

Для чего такие датчики дома

Не все понимают, зачем нужен бытовой измеритель влажности воздуха. Особенно в холодный период главным показателем комфортности является тепло. Какая польза в доме от гигрометра? От многих ускользает важность наличия в воздухе определенного процентного соотношения воды и других компонентов. В зимний период, когда включают отопление, в помещениях существенно снижается показатель влажности.

Необходимость

В доме из дерева повышенная влажность провоцирует появление грибков, плесени, муравьев или термитов. С одной стороны, сырая древесина – это комфортная среда для размножения вредных микроорганизмов и бактерий. С другой – слишком сильная сухость вызывает появление трещин и зазоров (как в городских квартирах). Если воздух сухой быстро портиться мебель (лаковое покрытие), отклеиваются обои, чрезмерная сырость плохо влияет на ткани, одежду, постельное белье, где могут завестись клещи и плесень. Для человека неправильная концентрация выражается в следующем:

• появляется зуд слизистой оболочки глаз;
• сухость волос, кожи лица, рук и, как итог, появление микротрещин, мелких морщин, преждевременное старение;
• вызывает сложность дыхания, першение в горле.

Становится понятно, что нужно удерживать баланс, который и будет истинным показателем комфорта. С этой важной задачей поможет справиться датчик влажности, который измеряет концентрацию воды в воздухе.

Рекомендуемые места установки

Чтобы комнатный измеритель демонстрировал реальное положение дел в помещении, нужно найти правильное место для его установки своими руками. Специалисты не рекомендуют располагать прибор в следующих местах:

• рядом с открывающимся окном, дверью на балкон;
• недалеко от радиаторов отопления;
• рядом с увлажнителем воздуха.

Неправильным будет расположение прибора рядом с отопительным котлом, где воздух будет всегда более сухим, или на кухне, где качественный состав постоянно меняется под воздействием паров, проветривания либо работы вытяжки. Выбирайте место, где вы больше всего находитесь – гостиная, комната отдыха, спальня. Если в доме высокие потолки до 3 метров, то микроволновой датчик влажности устанавливают на уровне среднего роста человека или прикроватной тумбочки, так как теплый и сухой воздух скапливается вверху – под потолком, а содержащий больше воды опускается вниз.

Принцип действия

Основной принцип измерения влажности основан на определении точки росы. При постепенном охлаждении устройство должно зафиксировать момент появления на гладкой поверхности незначительного конденсата в виде капель. В этот момент воздух превращается в насыщенный пар – данное состояние принято считать точкой росы. Определение соотношения воды в воздушном пространстве зависит от типа датчика, который будет работать в помещении:

1. Волосяной – изменение показателя влажности определяют в зависимости от состояния обезжиренного человеческого волоса.
2. Электронный – пользователи не видят, как работают измеритель, а состояние окружающей среды выводится на экран в виде понятных цифровых значений.
3. Психрометрический – в конструкции прибора работающими термометрами демонстрируются показания сухого образца воздуха и неизолированного элемента. На основании разницы их показаний по таблице определяют влажность.
4. Конденсационный датчик выдает более точные результаты. Принцип работы основан на измерении количества конденсата в трубках из стекла.

Устройство (общее)

Конденсационный датчик, который устанавливает точку росы, должен точно измерять температурные показания. В конструкцию входит зеркало, которое покрывают тонким антикоррозионным слоем золота. С тыльной стороны находится охладитель, а с противоположной – направляются светодиодные лучи. В процессе появляются капли росы, рассеивающие оптическое излучение. В этот момент на фотодетекторе регистрируется электрический сигнал, информация подается на принимающее устройство.

Применение датчиков измерения влажности воздуха

Устройства резистивного и емкостного типа подключают к схемам офисного климат-контроля. Встроенный датчик способен определить от 30 % до 70 % содержания влаги. Системы «Умный дом» позволяют держать под контролем уровень увлажнения в каждой комнате. Достаточно организовать подключение датчика влажности к электронному устройству, где можно менять настройки по часам суток, по помещениям, по уровню влагосодержания. В результате, в спальне, где человек в основном только спит, или комнате, где проходят тренировки, можно поставить уровень влажности выше, а в рабочем кабинете или гостиной на время бодрствования понизить предельные значения. Таким образом, руководствуясь точными показаниями прибора, можно создать комфортную атмосферу проживания в собственном доме.

Виды и принцип их работы (и плюсы, куда лучше установить)

Перед установкой датчика нужно учесть факторы, которые влияют на эксплуатационные характеристики:

• необходимая точность показаний;
• допустимый диапазон значений влажности.

В зависимости от указанных параметров, выбирают оптимальный прибор, который поможет сделать жизнь в доме более комфортной и уютной.

Емкостные

Работа прибора построена на принципе изменения емкости воздушного конденсатора. Емкостный прибор конструктивно выглядит в виде гигроскопичной полимерной пленки, вокруг которой расположены два электрода. При увеличении молекул воды пленка их впитывает и набухает. Расстояние между электродами увеличивается и, соответственно, меняется величина емкости конденсатора. Емкостной гигрометр компактный, работает быстро и имеет малые значения гистерезиса. Неплохая точность измерений в виду слабой зависимости от внешних условий эксплуатации.

Термисторные

Устройство состоит из нелинейных электронных компонентов, показатель сопротивления которых зависит от температуры. Конструкция психометрического датчика состоит из двух таких элементов, каждый из которых помещают в разные условия:

1. Один находится в изоляции от внешних условий и его заполняют сухим воздухом.
2. Другой имеет отверстия, через которые поступает воздух для проведения сравнительных измерений.

Схема соединения двух компонентов позволяет увидеть напряжение, оказываемое на сухой образец (воздух) из первого термистора. Его значение показывает, что влажность повышена. Показатель нулевого напряжения означает, что сухость в обоих термисторах одинакова.

Резистивные

Принцип работы прибора основан на изменении величины сопротивления впитывающего влажность материала. Гигрометры данного типа стоят недорого и активно эксплуатируются в быту.

Устройство детекторов резистивного типа

Резистивный датчик представляет собой два электрода, расположенные на подложке. В качестве нанесенного поверхностного слоя используют оксид алюминия. Он прекрасно впитывает влагу, имеет малое сопротивление, величина которого меняется в зависимости от влажности окружающей среды.

Оптический

Данный тип гигрометра работает по принципу конденсатора. С датчиком можно вычислить точку росы, то есть температурный показатель, при котором из воздуха начинают выделяться капли конденсата.

1. На испытуемую поверхность зеркала направляется луч светодиода.
2. С тыльной стороны зеркало подогревают или охлаждают в зависимости от внешних условий.
3. Луч перенаправляется на фотодетектор и сила тока в цепи снижается.
4. Данный переломный момент фиксирует температурный датчик.

Электронные

На пластинку из стекла или полистирола наносят слой гигроскопического материала или электролита – хлорид лития. Вещество чувствительно к изменению влажности и показатель его концентрации является определяющим для вывода на экран итоговых показаний. В составе электронного гигрометра есть термометр, который повышает точность измерений. Данный тип прибора используют при измерении влажности почвы (полезно для сада и огорода).

Особенности подключения

Датчики измерения влажности в свой дом монтируют на стену внутри помещения. Корпус, изготовленный из огнеупорного пластика, закрепляют на твердой поверхности винтовыми болтами. Под крышкой выведены клеммы с контактами, которые нужно подключить к общей сети. Далее руководствуются схемой, которую представил производитель. При закручивании гайки следите, чтобы условие плотного прилегания корпуса к поверхности соответствовало требуемой герметичности устройства и классу защиты от внешних воздействий.

Схема подключения

Настройка

Настройка датчика производится в соответствии с инструкций по вводу в эксплуатацию установленного прибора. В системе «Умный дом» используют датчик Mi Smart. Для настройки нужно установить приложение на смартфон или компьютер, чтобы в течение дня в удаленном режиме контролировать показатели влажности и температуры в помещении. Гибкие возможности ограничивающих значений в программном обеспечении позволяют задавать определенные параметры. Если состояние воздушной среды выходит за установленные рамки, то на электронное устройство приходит сообщение, и владелец дома может повысить или понизить температуру отопительных приборов, включить увлажнитель воздуха либо открыть окно для проветривания. Таким образом, можно поддерживать приемлемый микроклимат во всем доме.

Правила эксплуатации

Современные датчики системы «Умный дом» имеют беспроводное подключение. Благодаря компактным габаритным размерам, как рука или ладонь человека, их можно расположить в любой комнате дома. Мобильность электронного оборудования позволяет по необходимости перенести прибор в другое место, а качественное питание от литиевой батареи повышает длительность автономной работы. Например, на ночь можно поставить датчик влажности в детскую комнату, чтобы удаленно следить за показателем свежести, когда ребенок спит. Днем датчик переносят в игровой зал и изменяют параметры реагирования на температуру и влажность. Дальность работы ограничивается радиусом в 100 метров, при условии, что не будет препятствий в виде толстых стен и шкафов.