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Shanghai Hujing Medical Equipment Co., Ltd
온습도 압차 측정기의 작동 원리
날짜:2025-07-08읽기 :2
온습도 압차 측정기는 집적화된 휴대용 기기로, 주로 환경에서의 온도, 습도 및 공간 사이의 기압차 (압차) 를 동시에 모니터링하고 기록하는 데 사용된다.핵심 작동 원리는 다음과 같은 세 가지 다른 센서 기술을 신호 처리 시스템과 결합하는 것입니다.
1. 온도 측정 원리
센서 유형: 일반적으로 PT100/PT1000 백금 저항과 같은 열 민감 저항을 사용합니다.
작업 원리:
열저항: 도체나 반도체의 저항값이 온도 변화에 따라 변화하는 특성을 이용한다.온도가 높아지면 저항 값이 예측 가능하게 변경됩니다 (양의 온도 계수 또는 음의 온도 계수).계기 내부의 회로는 이 저항값을 측정하고 측정 공식을 통해 대응하는 온도값을 정확하게 계산한다.
열전쌍: 두 가지 서로 다른 금속 연결점 (열전쌍결) 의 온도 차이를 이용하여 미소 전압 (세벡 효과) 을 발생시킨다.계기는 이 전압을 측정하고 랭단보상온도를 참고하여 열단의 실제온도를 계산해낸다.
2. 습도 측정 원리
센서 유형: 비교적 자주 사용하는 것은 용량식 습도 센서이다.
작업 원리:
센서의 핵심은 물 분자에 민감한 폴리머 필름이나 특수 처리된 세라믹 기판으로 양쪽이 전극을 덮어 하나의 콘덴서를 형성한다.
환경중의 수증기가 이 감습재료에 흡수되거나 탈부될 때 재료의 개전상수는 따라서 개변된다.
개전 상수의 변화는 직접적으로 전기 용량 값에 변화를 초래한다.
기기 내부의 회로는 이 미세한 용량의 변화량을 정확하게 측정하여 대응하는 상대습도 (% RH) 판독수로 변환한다.센서는 일반적으로 더 정확한 결과를 얻기 위해 온도 보상이 필요합니다.
3. 압차 측정 원리
센서 유형: 핵심은 차분 압력 센서이다.
작업 원리:
센서 내부에는 매우 얇은 실리콘 필름 (또는 금속 필름) 이 있다.
필름의 양쪽은 각각 기기의 고압단 (+) 인터페이스와 저압단 (-) 인터페이스를 통해 압차를 측정해야 하는 두 공간 (예: 방과 복도, 클린룸, 완충실) 에 연결된다.
두 공간의 기압이 필름 양쪽에 작용할 때 압력차(P)가 발생한다.
이 압력차로 인해 필름은 극히 미소한 물리적 변형 (구부러짐) 을 일으킨다.
필름에 통합된 압력저항소자 (응변계) 또는 전기용량극판은 이런 형태변화를 감지할수 있다.
압력저항식: 형태변화는 압력저항소자의 저항값변화를 초래하여 혜스톤전교의 출력신호를 형성한다.
용량식: 형태 변화로 인해 필름과 양쪽의 고정된 전극 사이의 용량 값이 변화한다.
센서는 이러한 물리적 형태를 압차에 비례하는 전기 신호 (일반적으로 전압 또는 전류) 로 변환합니다.
기기 내부의 전자 회로는 이 미약한 전기 신호를 정확하게 증폭하고 처리하며, 이를 압력차치 디스플레이 (Pa, inH2O, mmH2O 등) 로 변환한다.
4. 전체 워크플로우 절차
1. 데이터 수집: 온도 센서, 습도 센서는 각각 환경에서의 물리량 (열, 수증기) 을 획득하고, 차분 압력 센서는 호스를 통해 두 공간을 연결하여 압차로 인한 물리적 변형을 획득한다.
2. 신호 변환: 모든 센서가 감지하는 물리량을 미약한 전기 신호 (저항, 용량, 전압/전류 변화) 로 변환한다.
3. 신호 조정: 기기 내부의 고정밀 회로 (증폭기, 모듈러 변환기 ADC) 는 이러한 미약한 신호를 증폭, 필터링하여 디지털 신호로 변환한다.
4. 데이터 처리 및 보상: 내장된 마이크로프로세서 (MCU) 는 디지털 신호를 수신한다:
미리 저장된 센서 측정 매개변수와 알고리즘을 적용하여 계산합니다.
필요한 보상 연산 (예: 습도 센서의 온도 보상, 압력 센서의 선형 보상 및 온도 보상) 을 수행합니다.
정확한 온도값, 상대습도값, 압차값을 계산해 낸다.
5. 디스플레이 및 출력: 계산 결과는 실시간으로 기기의 화면 (일반적으로 LCD 또는 OLED) 에 표시됩니다.기기는 일반적으로 데이터 기록 (저장), 경보 기능 (제한 초과 알림), USB/Bluetooth 등을 통해 데이터를 컴퓨터나 휴대폰으로 전송하여 추가 분석을 수행합니다.
5. 핵심 응용 가치
이 삼합일 기구는 환경 파라미터를 엄격하게 통제해야 하는 장소에 특히 적용된다.
1. 청정실 (제약, 전자, 생물실험실): 방의 압차경도를 감시하고 청정도 (정압은 외부오염의 진입을 방지하고 음압은 위험물질의 유출을 방지한다) 를 확보하며 동시에 온도와 습도가 공정요구에 부합되는가를 감시한다.
2. HVAC 시스템 디버깅 및 유지보수: 풍관 압차, 필터 저항, 방 압차 균형 및 환경 쾌적도 (온습도) 를 검사한다.
3. 의료시설 (수술실, 격리병실): 필요한 압차를 유지하여 감염을 통제하고 적합한 온습도를 보장한다.
4. 건축 보호 구조 테스트: 건축 내외의 압차를 측정한다.
5, 실험실, 데이터 센터 등 환경 매개변수에 대한 정확한 요구가 있는 장소.
총적으로 말하면 온습도압차측정기는 세가지 부동한 류형의 센서를 통해 각기 환경의 온도, 습도와 기압차를 감지하고 전자기술을 리용하여 이런 물리신호를 전신호로 전환한후 다시 정밀한 계산, 보상과 교정을 거쳐 최종적으로 디지털형식으로 동시에 세가지 관건적인 환경매개변수값을 출력하여 환경감시통제와 관리에 능률적이고 편리한 도구를 제공해주었다.