VOCHTIGHEIDSENSOR 025I GEBRUIKERSHANDLEIDING CENTRUM VOOR MICROCOMPUTER APPLICATIES http://www.cma-science.nl
Beschrijving Vochtigheidsensor 025i meet relatieve vochtigheid in een bereik van 0-100%. De sensor bestaat uit een IC (Honeywell HIH 3610), dat gebruik maakt van een warmtegevoelig capacitief polymeer gebruikt om vochtigheid vast te stellen. Het IC produceert een uitgangsspanning die rechtevenredig is met de relatieve luchtvochtigheid. De sensor is geplaatst in een plastic behuizing met gaten voor luchtcirculatie. De typische responstijd van de sensor is 15 seconden in langzaam bewegende lucht van 25º C. De behuizing dient niet alleen ter bescherming van de sensor, maar ook als een afscherming tegen licht. De sensor is nl. Enigszins lichtgevoelig wanneer het licht onder de juiste hoek invalt. De vochtigheidsensor is voorzien van een BT-connector en kan worden aangesloten op de CMA interfaces met een BT aansluiting. Sensor herkenning De Vochtigheidsensor 025i heeft een geheugenchip (EEPROM) met informatie over de sensor: naam, gemeten grootheid, eenheid en ijking. Deze informatie wordt via een simpel protocol (I 2 C) uitgelezen door de CMA interfaces en de sensor wordt bij aansluiten op deze interfaces automatisch herkend. Als de sensor niet automatisch wordt herkend door de interface, moet deze handmatig gekozen worden uit de Coach sensorbibliotheek. Suggesties voor experimenten De vochtigheidsensor kan worden gebruikt om de relatieve vochtigheid in lucht te meten als onderdeel van een weerstation, of om: Transpiratie snelheid van planten te bestuderen door de relatieve vochtigheid in afgesloten potjes met planten te meten; De leefomstandigheden in een broeikas of terrarium te optimaliseren; Geschikte dagen te bepalen voor demonstraties van elektrostatische verschijnselen. IJking Het uitgangssignaal van vochtigheidsensor 025i is rechtevenredig met de intensiteit van de luchtvochtigheid. De sensor kan geijkt meten met: 1. de ijking uit de standaardbibliotheek van Coach. 2. de ijking uit de EEPROM van de sensor. 3. een zelfgemaakte ijking (de nauwkeurigste methode). Deze ijking kan worden uitgevoerd in de Coach software (zie de Coach Help, trefwoord ijking ) middels vergelijking met een geijkte hygrometer. Een alternatieve methode is gebaseerd op het gebruik van verzadigde zoutoplos- 2 Gebruikershandleiding Vochtigheidsensor 025i
singen: indien een verzadigde zoutoplossing in een gesloten vat wordt geplaatst krijgt de lucht boven de oplossing een vaste luchtvochtigheid. Deze luchtvochtigheid varieert alleen enigszins met de temperatuur. Onderstaande tabel 1 geeft een lijst verzadigde zoutoplossingen met bijbehorende luchtvochtigheidswaarden bij verschillende temperaturen: Alle waarden in % 15 C 20 C 25 C 30 C 35 C Lithiumbromide 6.86 6.61 6.37 6.16 5.97 Lithiumchloride 11.3 11.31 11.3 11.28 11.25 Kaliumacetaat 23.40 23.11 22.51 21.61 Magnesiumchloride 33.3 33.07 32.78 32.44 32.05 Kaliumcarbonaat 43.15 43.16 43.16 43.17 Magnesiumnitraat 55.87 54.38 52.89 51.4 49.91 Kaliumjodide 70.98 69.90 68.86 67.89 66.96 Natriumchloride 75.61 75.47 75.29 75.09 74.87 Ammoniumsulfaat 81.70 81.34 80.99 80.63 80.27 Kaliumchloride 85.92 85.11 84.34 83.62 82.95 Kaliumnitraat 95.41 94.62 93.58 92.31 90.79 IJkprocedure: - Vul een potje (ca. 10 cm hoog) met een laagje van ca. 3 cm verzadigde zoutoplossing 2. De lucht boven de oplossing krijgt een vaste luchtvochtigheid. - Plaats de vochtigheidsensor in het potje. De sensor moet in de lucht boven de zoutoplossing worden opgehangen. Pas op dat de sensor niet in aanraking komt met de oplossing. - Verzegel het potje. Het kost tijd (2 tot 6 uur) alvorens de lucht het juiste luchtvochtigheidsniveau heeft bereikt. - Meet het eerste ijkpunt. Gebruik de relatieve luchtvochtigheid uit de tabel. - Herhaal bovenstaande procedure voor het tweede ijkpunt door een andere zoutoplossing te gebruiken. Laat de oplossing lang genoeg staan totdat de juiste luchtvochtigheid bereikt is. 1 2 Gebruik deze chemicaliën met zorg, ook al staat geen van deze zouten bekend als gevaarlijk. Indien u niet kunt beschikken over een verzadigde zoutoplossing kunt u een handvol zout in een potje doen en dit met wat water bevochtigen. Het doel is een vochtig zout te krijgen, en niet om het zout volledig op te lossen. De nauwkeurigheid van zo n meting bedraagt ca. ±10 RH. Gebruikershandleiding Vochtigheidsensor 025i 3
De naam van de vochtigheidsensor in de sensorbibliotheek van Coach is Vochtigheidsensor (025i) (CMA) 0..100%. Figuur 1. De standaard ijkgrafiek van de vochtigheidsensor (zoals gebruikt in de standaard Coach bibliotheek en in het sensorgeheugen): RH (%) = 32,26 x V out (V) 25,81 Coëfficiënten van de ijkfunctie: a= 32,26; b= -25,81. 4 Gebruikershandleiding Vochtigheidsensor 025i
Technische specificaties Vochtigheidsbereik 0-100% Uitgangsspanning 1-4 V IJkfunctie RH (%) = 32,26 x V uit (V) 25,81 Resolutie bij 12-bits A/D omzetter Voedingsspanning/stroom Responsietijd (voor een afleesverandering van 90%) 0,04 % RH 5 V DC / 200 A 15 s in langzaam bewegende lucht bij 25 C Specificatie voor het Honeywell HIH 3610 IC in de Vochtigheidsensor bij 25 C en 5 VDC RH nauwkeurigheid RH uitwisselbaarheid RH Lineariteit Werkzaam temp. bereik Temperatuurcompensatie Effect bij 0% RH Effect bij 100% RH Sensorinformatie voor Auto-ID en ijking Verbinding 2% RH (na ijking van een individueel exemplaar) 5% RH, 0-60% RH; 8% RH @ 90% RH typisch (bij standaardijking) typisch 0,5% RH 0-85 C Ware RH=(RH sensor)/(1,0546-0,00216 T) (T in C) 0,007% RH/ C (verwaarloosbaar) - 0,22% RH/ C 256 bytes seriële EEPROM BT (British Telecom) plug Garantie: De Vochtigheidsensor 025i is gegarandeerd vrij van materiaal- en constructiefouten gedurende 12 maanden na datum van aankoop mits deze onder normale laboratoriumomstandigheden wordt gebruikt. Deze garantie geldt niet als de sensor in een (lab)ongeluk beschadigd raakt of foutief is gebruikt. N.b.: Dit product is alleen voor onderwijskundige doeleinden geschikt. Het is niet geschikt voor industriële, medische, of commerciële doeleinden of onderzoek op hoog niveau. Rev. 11/06/2015 Gebruikershandleiding Vochtigheidsensor 025i 5