Was ist ein Hygrometer
Definition
Ein Hygrometer wird verwendet, um die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung zu messen, wobei "Luftfeuchtigkeit" den Wasserdampfgehalt in einem Gas bezeichnet. Hygrometer arbeiten nach dem Prinzip, dass sich die physikalischen Eigenschaften von Materialien im Einklang mit der Feuchtigkeit ändern, was eine Messung ermöglicht.
Es gibt zwei Arten von Luftfeuchtigkeit:
Klassifizierung von Hygrometern
Hygrometer werden nach den für die Feuchtigkeitsmessung verwendeten Materialien klassifiziert, einschließlich:
Widerstandshygrometer
Ein Widerstandshygrometer verfügt über einen leitenden Film aus Materialien wie Lithiumchlorid oder Kohlenstoff, der zwischen Metallelektroden positioniert ist. Der Widerstand dieses Films ändert sich je nach Feuchtigkeit der umgebenden Luft.
Die Menge an Feuchtigkeit, die vom Lithiumchlorid aufgenommen wird, hängt von der relativen Luftfeuchtigkeit ab. Bei höherer relativer Luftfeuchtigkeit nimmt Lithiumchlorid mehr Feuchtigkeit auf, was seinen Widerstand verringert.
Die Änderung des Widerstands wird durch Anlegen einer Wechselspannung (AC) an einem Brückenschaltkreis gemessen. Gleichstrom (DC) wird vermieden, da er die Lithiumchloridschicht beschädigen kann. Ein behinderter Stromfluss zeigt den Widerstandswert, der mit der relativen Luftfeuchtigkeit korreliert.
Kapazitivhygrometer
Ein Kapazitivhygrometer misst die umgebende Luftfeuchtigkeit über Änderungen der Kapazität eines Kondensators und bietet hohe Genauigkeit. Es besteht aus hygroskopischem Material (das Wasser schnell aufnimmt), das zwischen Metallelektroden eingeschlossen ist. Die Wasseraufnahme durch das Material ändert die Kapazität des Kondensators, die durch einen elektronischen Schaltkreis erkannt wird.
Mikrowellenrefraktometer
Ein Mikrowellenrefraktometer misst den Brechungsindex feuchter Luft, wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert. Der Brechungsindex – das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit in einem Medium zu einem anderen – wird durch die Messung der Dielektrizitätskonstante (mit Hilfe eines Kondensators) oder Frequenzverschiebungen in feuchter Luft bestimmt.
Aluminiumoxid-Hygrometer
Dieses Hygrometer verwendet anodisiertes Aluminium, das mit Aluminiumoxid beschichtet ist. Die Luftfeuchtigkeit ändert die Dielektrizitätskonstante und den Widerstand des Aluminiums. Es verwendet Aluminium als eine Elektrode und eine Goldschicht als zweite Elektrode.
Die zweite Elektrode ist porös, um Luft-Dampfgemische aufzunehmen. Die Luftfeuchtigkeit verursacht Änderungen in der Kapazität und dem Widerstand des Materials, was seine Impedanz verändert. Diese Impedanz wird mit einem Brückenschaltkreis gemessen, wodurch dieses Hygrometer ein wesentlicher Bestandteil elektronischer Systeme wird.
Kristallhygrometer
Die folgende Abbildung zeigt ein Kristallhygrometer, das Quarz verwendet.
In einem Kristallhygrometer wird ein hygroskopischer Kristall oder ein Kristall, der mit hygroskopischem Material beschichtet ist, verwendet. Wenn der Kristall Wassertröpfchen absorbiert, ändert sich seine Masse. Die Änderung der Masse ist proportional zur Gesamtmenge des von dem Kristall absorbierten Wassers.
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