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Sensores - Humedad
Descripción y funcionamiento
por Eduardo J. Carletti

Información completa sobre -> Sensores para Robots

Introducción

La detección de humedad puede ser muy importante en un sistema si éste debe desenvolverse en entornos que no se conocen de antemano. Una humedad excesiva puede afectar los circuitos, y también la mecánica de un robot. Por esta razón se deben tener en cuenta una variedad de sensores de humedad disponibles, entre ellos los capacitivos y resistivos, más simples, y algunos integrados con diferentes niveles de complejidad y prestaciones.

Para el uso en robótica, por suerte, se puede contar con un módulo integrado pequeño, versátil y de costo accesible, como el SHT11 de Sensirion.


Sensores resistivos

Los sensores de humedad resistivos están hechos sobre una delgada tableta de un polímero capaz de absorber agua, sobre la cual se han impreso dos contactos entrelazados de material conductor metálico o de carbón.

En la imagen se ve un ejemplo, fabricado por General Eastern. Tiene una longitud de unos 10 mm. Es un componente que se vende independientemente, sin la electrónica necesaria para procesar la medición.

El parámetro que se mide es la resistencia eléctrica a través del polímero, que cambia con el contenido de agua.


Sensor capacitivo HC201

El HC201 es un sensor capacitivo pensado para uso en aplicaciones de gran escala y efectividad de costo en el control climático de interiores.

En el rango de humedad relativa de 2090% es posible realizar una aproximación lineal, manteniendo el error en valores menores a 2% de la humedad relativa medida.

La versión con encapsulado plástico, HC201/H, facilita su montaje en placas de circuito impreso.

Datos técnicos del HC201:

  • Capacidad nominal (a 20 °C): 200 +/-20 pF
  • Sensibilidad: 0,6pF / %RH
  • Humedad, Rango de trabajo:10 .. 95% RH
  • Temperatura, Rango de trabajo: -40 .. 110 °C
  • Error de linealidad (20 .. 90% RH): < +/- 2% RH

Hoja de datos: HC201.


El módulo SHT11

El SHT11 de Sensirion es un sensor integrado de humedad, calibrado en fábrica y con salida digital. La comunicación se establece a través de un bus serie sincrónico, usando un protocolo propio. El dispositivo posee además en su interior un sensor de temperatura para compensar la medición de humedad con respecto a la temperatura, de ser necesario. Cuenta también con un calefactor interno que evita la condensación en el interior de la cápsula de medición en condiciones de niebla o cuando existe condensación.

Las características del integrado SHT11 son:
  • Dos sensores: humedad relativa y temperatura
  • Rango de medición: Humedad relativa 0-100%
  • Precisión en humedad relativa: +/- 3%
  • Precisión en temperatura: +/- 0,5 °C a 25 °C
  • Salida calibra y salida digital (interfaz de dos líneas)
  • Respuesta rápida: < 4 segundos
  • Bajo consumo: (típico 30 W)
  • Bajo costo
  • Diseñado para aplicaciones de gran volumen de costo sensible
  • Tecnología de avanzada CMOSens® para estabilidad superior a largo plazo
  • Facilidad de uso debido a la calibración y a la interfaz digital de dos líneas
El SHT11 se puede alimentar con un rango de tensión comprendido entre 2,4 a 5V. El sensor se presenta en forma de un encapsulado para montaje superficial LCC (Lead Chip Carrier).

Como puede verse en la hoja de datos del SHT11, físicamente el chip dispone de 10 contactos, aunque sólo se usan cuatro de ellos. Los demás sólo se sueldan para sujetar correctamente el integrado.

Hoja de datos: SHT11.


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