ماژول دما و رطوبت چیست؟ معرفی ۵ مدل سنسور دما و رطوبت

به عنوان یکی از علاقمندان به ساخت دستگاه‌هایی که خودکار و بدون دخالت انسان کار می‌کنند، گاهی احتیاج به ساخت محیط‌هایی دارید که میزان دما و رطوبت‌ آن‌ها به صورت خودکار تنظیم شود. تصور کنید مسئول گلخانه‌ای کوچک در خانه هستید و می‌خواهید دمای آن را در طول شب ثابت نگه دارید. یک راه این است که تمام شب بیدار بمانید و مرتب دمای گلخانه را چک کنید، اما راه آسان‌تر، استفاده از یک ماژول دما و رطوبت است. در ادامه می‌آموزیم که این ماژول چه ساختاری دارد، از آن در چه جاهایی استفاده می‌شود و بهترین مدل‌های آن چه هستند.

ماژول دما و رطوبت چیست و چطور کار می‌کند؟

این ماژول از دو سنسور دما و رطوبت تشکیل شده است. ابتدا بیاید با هرکدام از سنسورها آشنا شویم.

سنسور دما

سنسور دما وسیله‌ای کاربردی است که به کمک آن می‌توان دما را در هر محیط و جسمی اندازه‌گیری کرد. دماسنج از طریق مقاومت دیود دما را محاسبه می‌نماید. به این صورت که تغییر دما مستقیماً با مقاومت دیود وابسته است و با کم‌شدن دما مقاومت هم کاهش خواهد یافت. سپس مقدار مقاومت این دیود به واحدی قابل خواندن تبدیل می‌شود. این ماژول در انواع و مقیاس‌ها‌ی (یکا) مختلف ساخته شده است. 

در بسیاری از سنسورهای دما با استفاده از میکروکنترلر می‌توان تعیین کرد، خروجی دما به کدام یکا نمایش داده شود.

سنسور رطوبت

سنسورهای رطوبت با تشخیص تغییراتی که جریان الکتریکی یا دما را تغییر می‌دهند کار می‌کنند. سه نوع اساسی سنسور رطوبت وجود دارد:

سنسور رطوبت خازنی

یک سنسور رطوبت خازنی با قراردادن یک نوار نازک از اکسید فلز بین دو الکترود، رطوبت نسبی را اندازه‌گیری می‌کند. ظرفیت الکتریکی اکسید فلز با رطوبت نسبی جو تغییر می‌کند.

مقاومتی

سنسورهای رطوبت مقاومتی از یون‌ها در نمک‌ها برای اندازه‌گیری امپدانس الکتریکی اتم‌ها استفاده می‌کنند. با تغییر رطوبت، مقاومت الکترودها در دو طرف محیط نمک نیز تغییر می‌کند.

حرارتی

دو حسگر حرارتی، برق را بر اساس رطوبت هوای اطراف هدایت می‌کنند. یک سنسور در نیتروژن خشک قرار دارد درحالی‌که سنسور دیگر هوای محیط را اندازه‌گیری می‌کند. تفاوت این دو، رطوبت را اندازه‌گیری می‌کند.

کاربردهای ماژول دما

به طور کلی ماژول دما و رطوبت در محیط‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به یک میزان رطوبت و دمای مخشص دارند. از جمله:

گلخانه‌ها

گلخانه‌ها از جمله محیط‌هایی هستند که دما و رطوبت آن‌ها باید همواره تحت کنترل باشد. به همین دلیل می‌توان از حسگرهای دما و رطوبت در آن‌ها استفاده کرد.

مرغداری‌ها و جوجه‌کشی‌ها

گیاهان تنها موجودات زنده‌ای نیستند که تنیم دما و رطوبت برای آن‌ها ضروریست. دما و رطوبت دو پارامتر مهم در محل نگهداری از حیوانات هم هستند که با ثبت میزان مناسب آن‌ها می‌توان بهره‌وری از مرغ‌ها و دیگر حیوانات را بالا برد. ثبت‌کننده‌های بی‌سیم دما و رطوبت که روش نصب راحتی دارند و به Wi-Fi متصل می‌شوند، می‌توانند پاسخ خوبی به این نیاز باشند. 

یخچال‌ها و سردخانه‌ها

حداکثر زمان ممکن برای نگهداری از محصولاتی که در یک انبار نگهداری می‌شوند تحت‌تأثیردما و رطوبت محیط نگهداری آن‌هاست. در یک سردخانه بزرگ ممکن است شرایط در نقاط مختلف یکسان نباشد. نقاط نزدیک به دریچه تهویه سردتر از نقاط نزدیک به درب ورودی هستند. همچنین، دمای میان تودة محصولات با دمای هوای اتاق تفاوت بسیاری خواهد داشت. برای کنترل مداوم این پارامترها، از سنسورهای دما و رطوبت استفاده می‌شود.

بیمارستان‌ها

مکان‌هایی مثل اتاق عمل و اتاق نگهداری از داروها به ثبت و نظارت بر دمای محیطی ثابت و رطوبت نسبی (Relative Humidity) نیاز دارند.

اتاق سِرور

دمای محیط به طرز چشمگیری بر مصرف انرژی و عملکرد کامپیوترها اثر می‌گذارد. به همین دلیل، دما و رطوبت در اتاق سرور و مرکز داده‌ها باید تحت کنترل بوده و ثبت گردد. بعلاوه، یک سیستم هشدار دهنده دما لازم است تا زمانی که دما یا RH از حد مجاز بالاتر رفت، پرسنل تعمیر و نگهداری را آگاه کند. 

معرفی چند مدل از بهترین حسگرهای دما و رطوبت

کارکرد کلی حسگرهای دما و رطوبت تفاوتی چندانی با یکدیگر ندارد. تفاوت اصلی آن‌ها در کاربردشان است. بر اساس شرایط محیطی نسب سنسور، میزان دقت، ماندگاری و سادگی کارکردن با آن انواع متفاوتی از این سنسور در بازار موجود است. 

سنسور رطوبت و دما DHT11

DHT11 یک سنسور دیجیتالی پایه و فوق العاده کم هزینه برای دما و رطوبت است. این دستگاه از یک سنسور خازنی رطوبت و یک ترمیستور برای اندازه گیری هوای اطراف استفاده می کند و یک سیگنال دیجیتال را روی پین داده می ریزد (بدون نیاز به پین ورودی آنالوگ). استفاده از آن نسبتاً ساده است اما نیاز به زمان بندی دقیق برای گرفتن داده دارد.

سنسور رطوبت و دما DHT12

سنسور دما و رطوبت دیجیتال DHT12 نسخه ارتقایافته حسگر قبلی است. یک سنسور قابل اطمینان با طول عمر بالا که می‌توانید در انواع پروژه‌ها از آن استفاده کنید.

ماژول آماده سنسور دما و رطوبت – آب و هوا AM2301/DHT21

این سنسور دما و رطوبت یک نسخه سیمی از DHT21، در بدنه پلاستیکی بزرگ است. این دستگاه از یک سنسور رطوبت خازنی و یک ترمیستور برای اندازه گیری هوای اطراف استفاده می‌کند و یک سیگنال دیجیتال را روی پین داده (بدون نیاز به پین ورودی آنالوگ) می‌فرستد. استفاده از آن نسبتاً ساده است، اما نیاز به زمان‌بندی دقیق برای گرفتن داده دارد. 

سنسور رطوبت و دما DHT22/AM2302

آخرین سنسور از سری های DHT، تقریباً با کیفیت ترین سنسور است. مشخصات آن مانند نمونه قبلی است با این تفاوت که در آن به جای سنسور DH11 از سنسور DH22 استفاده شده است.

سنسور HTC-1

برای نوع دیجیتالی همراه با صفحه‌نمایش از دماسنج رطوبت‌سنج دیجیتالی HTC-1می‌توانید استفاده کنید. صفحه نمایش این ماژول به شما تاریخ و ساعت را هم نشان می‌دهد. برای استفاده در بازه دمایی -۵۰ تا +۷۰ درجه سانتی‌گراد مناسب است.

جمع‌بندی

سنسور دما و رطوبت سنسور است که کاربردهای بسیاری دارد. کارکردن با آن بسیار ساده است. بهتر است ابتدا بررسی کنید آیا برای کاری که می‌خواهید انجام بدهید نیازی به‌اندازه گیری دما و رطوبت دارید یا خیر. سپس شرایط محیط قرارگیری سنسور و میزان دقتی که مدنظرتان است را بررسی کنید و در آخر بر اساس موارد گفته شده، سنسور دما و رطوبت لازم را انتخاب و خریداری کنید. عموماً سنسورهای رطوبت و دما به طور مستقل ساخته نمی‌شوند و به دلیل کاربردهای بسیاری که این دو سنسور در کنار هم دارند، عموماً باید این دو سنسور را به‌عنوان یک سنسور خریداری کنید.

برای دیدن سایر مدل‌های ماژول دما و رطوبت و همچنین ماژول‌های کتگوری‌های مختلف می‌توانید به صفحه خرید ماژول دما و رطوبت بروید و هر سوالی در این زمینه دارید را زیر همین پست از ما بپرسید.