Retos en el diseño de los sensores de humedad

La humedad es la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Aunque es invisible, se puede sentir. Incluso puede parecer más caliente que la temperatura real. Y, para quienes han viajado a diferentes regiones del mundo, en particular cerca del ecuador, el aire se sentirá caliente y pesado, dando una sensación de bochorno y vapor. La incomodidad no se debe solo a la temperatura, sino a la humedad relativa. La temperatura puede ser de 23 °C (o 75 °F) con una humedad relativa de más del 80 % y, sin embargo, se tendrá la sensación de estar a 26.6 °C (o 80 °F). La humedad desempeña un papel importante en nuestras actividades diarias. Puede relacionarse de manera directa con tu comodidad personal (alimentos en buenas condiciones y aire acondicionado cuando hace calor) o con situaciones más críticas que ponen en peligro la vida, como garantizar que un bebé prematuro cuente con el nivel de humedad adecuado para su cuidado y crecimiento neonatal. Controlar con precisión nuestro entorno es una expectativa estándar en gran parte del mundo en la actualidad, lo que no podría lograrse sin sensores. 

En TE Connectivity, nuestros sensores de humedad y temperatura cuentan con un tiempo de respuesta sin igual, son precisos y de rendimiento uniforme incluso cuando se exponen a cambios y condiciones extremos. De hecho, estamos a la vanguardia en la tecnología de sensores por medio de soluciones digitales, inalámbricas y combinadas que ayudan a que las aplicaciones sean más inteligentes y eficientes. A continuación, se analizan algunos de los mayores retos a los que se enfrentan los ingenieros de diseño y cómo el sensor de humedad y temperatura HTU2x de TE Connectivity ayuda a superarlos.

Ya sea que haga calor sofocante o frío glacial, o esté húmedo o seco, las aplicaciones requieren que el sistema sea igual de eficiente en todos los rangos de humedad y temperatura para lograr el rendimiento más confiable. Esto significa que, independientemente de las condiciones ambientales externas, el sensor tiene que funcionar siempre al máximo. La respuesta lineal es clave. Independientemente de las variaciones de temperatura y humedad, la precisión y la estabilidad de la medición de un sensor deben seguir siendo las mismas. Esto es crítico en aplicaciones en las que el entorno es sensible a los cambios, como en el sector industrial y de electrodomésticos. Por ejemplo, el sensor debe diseñarse para realizar una medición precisa a través de una respuesta lineal y la histéresis más baja. Un buen ejemplo son las aplicaciones de climatización, en las que el sistema regula la temperatura y la humedad ambiente para tu comodidad, ya sea en un caluroso día de verano o en un lluvioso invierno. Los sensores de humedad pasan por importantes fases de variación de la humedad relativa, estación tras estación, y su respuesta necesita mantenerse lineal. El sistema debe adaptarse a los cambios de estación que podrían afectar la comodidad en tu hogar u oficina. La curva de respuesta lineal del sensor HTU2x hará posible que el sistema de climatización mantenga el mismo rendimiento independientemente de las condiciones.

Algunas aplicaciones requieren que el sensor sea capaz de detectar todas las variaciones ambientales y que pueda reaccionar con rapidez, de modo que se desempeñe con el mejor rendimiento de su clase. El tiempo de respuesta rápido es imprescindible en la industria. Las mediciones precisas no son suficientes: los sensores deben detectar cambios ambientales con rapidez y suscitar acciones en la aplicación para mantener los niveles deseados. Por ejemplo, los globos meteorológicos son los caballos de batalla de los pronósticos meteorológicos modernos. Es casi imposible predecir el clima sin conocer las condiciones en la atmósfera superior. Puede estar soleado y tranquilo al nivel del mar, pero a 18,000 pies (5,486 metros), una tormenta débil podría pronto convertirse en algo más peligroso. Enviar escuadrones de globos con regularidad para medir las condiciones de la atmósfera superior ayuda a los meteorólogos a monitorear las tormentas que se avecinan. 

El rendimiento del sistema no debe ponerse en riesgo aun y después de estar expuesto a condiciones extremas. La histéresis baja es clave. Incluso después de instancias considerables de condensación, el sensor debe realizar mediciones precisas. Por ejemplo, el ciclo de secado de un electrodoméstico se detendrá de manera automática cuando la humedad vuelva a su punto original. La histéresis baja hará posible parar el ciclo de secado a tiempo cuando el contenido esté seco sin dañarlo. En otro ejemplo de un sistema de climatización, incluso después de estar expuesto a una tasa de humedad muy alta por un largo período durante el otoño y el invierno, el sistema funcionará de igual manera en el verano.

El sensor HTU, gracias a su rápido tiempo de respuesta, detectará con precisión la humedad relativa en diferentes capas atmosféricas. Esto ayuda a predecir cambios meteorológicos y a evitar situaciones alarmantes, como enviar información falsa cuando cruza una nube. Otro ejemplo son las aplicaciones de electrodomésticos. Cuando abres la puerta del refrigerador en el verano, el aire caliente entra y causa condensación y aumenta la humedad relativa, lo que da lugar a escarcha o quemaduras por congelación en la pared interior. Con el diseño de dado del sensor de humedad de TE Connectivity se logran tiempos de respuesta líderes en la industria de 2 segundos que hacen posible que el sistema reaccione de inmediato en tiempo real para evitar tal situación. En otras palabras, evita la escarcha, lo que significa que el ciclo de descongelación será más corto para una mejor eficiencia energética.

Hoy en día, los OEM fabrican productos innovadores con soluciones inteligentes, como sensores, pero necesitan integrarlas en su proceso de manufactura sin consecuencias negativas. El sensor HTU de TE Connectivity se puede integrar en un modelo estándar calibrado por completo y en una PCB sin ninguna restricción. Si quieres renovar o actualizar tu sistema a una aplicación más inteligente sin cambiar de manera drástica tu proceso de ensamble, prueba el sensor HTU de TE Connectivity, que es compatible con los procesos estándar de ensamble SMD.