الحديث عن تاريخ تطور ووظيفة مستشعر درجة الحرارة والرطوبة

الحديث عن تاريخ تطور ووظيفة مستشعر درجة الحرارة والرطوبة

تطوير أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة

في وقت مبكر من عام 1593، اخترع العالم الإيطالي غاليليو موازين الحرارة ليستخدمها الناس في قياس درجة الحرارة.

في عام 1821، اكتشف الفيزيائي الألماني سيبك تأثير سيبك الذي يحوّل درجة الحرارة إلى إشارة كهربائية، وصنع مستشعرًا حراريًا لقياس درجة الحرارة. وقد أسهم هذا الاكتشاف إسهامًا بالغ الأهمية في الثورة الصناعية.

في الأيام الأولى، وبسبب القيود التقنية، لم يكن بإمكان المستشعر تحقيق وظيفتي قياس درجة الحرارة والرطوبة في نفس الوقت، لذلك من أجل قياس المعلمتين المهمتين لدرجة الحرارة والرطوبة، كان لا بد من استخدام مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الرطوبة في نفس الوقت.

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة لغطاء أنبوب رقمي مثبت على الحائط

أول اختراع بشري هو الترمومتر، ويعتمد مبدأ عمله على التمدد الحراري للسائل، حيث يتناسب ارتفاع عمود السائل مع مقياس درجة الحرارة لقياس درجة الحرارة الحالية. لكن يعيب هذا النوع من الترمومترات محدودية مداه ودقته. أما مستشعر الرطوبة، فيتكون من مقاوم (مكثف) حساس للرطوبة. ويعتمد مبدأ قياس الرطوبة بواسطة هذا المستشعر على طبقة من غشاء البوليمر تغطي المقاوم، والتي تتغير قيمتها بتغير الرطوبة، مما يؤثر على قيمة التوصيلية الكهربائية للمقاوم أو قيمة السعة الكهربائية للمكثف. وبفضل هذه الخاصية، يستطيع مستشعر الرطوبة قياس رطوبة البيئة المحيطة.

منذ ذلك الحين، ومع تطور العلوم والتكنولوجيا، طوّر الإنسان أنواعًا مختلفة من مجسات الحرارة والرطوبة. وفي هذا القرن، وبفضل تقنية أشباه الموصلات، ظهرت مجسات حرارية شبه موصلة، ومجسات حرارة من نوع PN، ومجسات حرارة متكاملة. وبالمثل، ووفقًا لقانون التفاعل بين الموجات والمادة، تطورت مجسات حرارة صوتية، ومجسات الأشعة تحت الحمراء، ومجسات الموجات الميكروية تباعًا.

هناك أربعة أنواع رئيسية من أجهزة استشعار درجة الحرارة: المزدوجات الحرارية، والمقاومات الحرارية، وأجهزة الكشف عن درجة الحرارة المقاومة (RTD)، وأجهزة استشعار درجة الحرارة المتكاملة (IC).

يتميز مستشعر الحرارة المزدوجة بمزايا وعيوب. فحساسيته لا تتأثر بسُمك المادة، ويمكن تصنيعه من مواد رقيقة جدًا. كما أن مرونة المعدن المستخدم في صناعته تُكسبه سرعة استجابة فائقة، مما يُمكّنه من قياس التغيرات السريعة في درجة الحرارة. مع ذلك، فإن حساسيته منخفضة نسبيًا، ويتأثر بسهولة بتداخل الإشارات البيئية، وكذلك بانحراف درجة حرارة المُضخّم الأولي، لذا فهو غير مناسب لقياس التغيرات الطفيفة في درجة الحرارة.

التطبيق الوظيفي لمستشعر درجة الحرارة والرطوبة وتصنيفه

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة هو جهاز استشعار مزود بعناصر حساسة للرطوبة والحرارة، ويُستخدم لقياس درجة الحرارة والرطوبة، بعضها مزود بشاشة عرض، وبعضها الآخر بدونها. تُستخدم مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة على نطاق واسع في مختلف مجالات الإنتاج والحياة اليومية نظرًا لصغر حجمها وأدائها المستقر.

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة من النوع التناظري

يستخدم مستشعر درجة الحرارة والرطوبة المتكامل مستشعرًا رقميًا متكاملًا كمسبار، وهو مزود بدائرة معالجة رقمية لتحويل درجة الحرارة والرطوبة النسبية في البيئة إلى إشارة تناظرية قياسية مقابلة، 4-20 مللي أمبير، 0-5 فولت أو 0-10 فولت. يستطيع مستشعر درجة الحرارة والرطوبة التناظري المتكامل تحويل تغيرات قيم درجة الحرارة والرطوبة في آنٍ واحد إلى تغيرات في قيم التيار/الجهد، ويمكن توصيله مباشرةً بأجهزة ثانوية ذات مدخلات تناظرية قياسية متنوعة.

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة من النوع 485

تستخدم الدائرة شريحة معالج دقيق ومستشعر حرارة لضمان موثوقية المنتج واستقراره وقابليته للاستبدال. تعتمد الدائرة على غلاف مسبار مصنوع من جزيئات متلبدة، حيث يتصل المسبار مباشرةً بالغلاف. نوع إشارة الخرج هو RS485، مما يتيح إجراء مراقبة موزعة موثوقة مع نظام الحاسوب الرئيسي، ويمكنها الاتصال لمسافة تصل إلى 2000 متر. يدعم بروتوكول Modbus القياسي التطوير الثانوي.

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة الشبكي

يمكن لمستشعر درجة الحرارة والرطوبة الشبكي جمع بيانات درجة الحرارة والرطوبة وتحميلها إلى الخادم عبر الإيثرنت/الواي فاي/جي بي آر إس. يُتيح هذا النظام الاستفادة الكاملة من شبكة الاتصالات القائمة لتحقيق جمع البيانات ونقلها عن بُعد، بالإضافة إلى المراقبة المركزية لبيانات درجة الحرارة والرطوبة. يُمكن لهذا النظام تقليل حجم أعمال الإنشاء بشكل كبير، وتحسين كفاءة الإنشاء، وخفض تكاليف الصيانة.

نوع واحد من الإيثرنت

جهاز إرسال بيانات درجة الحرارة والرطوبة من نوع إيثرنت، قادر على جمع بيانات درجة الحرارة والرطوبة وتحميلها إلى الخادم عبر الإيثرنت. يستفيد هذا المنتج استفادة كاملة من شبكة اتصالات الإيثرنت القائمة لتحقيق جمع البيانات ونقلها عن بُعد، مما يتيح مراقبة مركزية لبيانات درجة الحرارة والرطوبة. يُسهم هذا في تقليل حجم أعمال الإنشاء بشكل كبير، وتحسين كفاءة الإنشاء، وخفض تكاليف الصيانة.

يتميز هذا المنتج بشاشة LCD كبيرة، مع تحكم مزدوج في الحدين الأعلى والأدنى لدرجة الحرارة والرطوبة، وإمكانية ضبط الحدود بحرية، ومعايرة درجة الحرارة والرطوبة بكلمة مرور، ونقل البيانات عبر منفذ الشبكة، ووظائف أخرى. كما يحتوي على وحدة إنذار داخلية مدمجة (جهاز تنبيه أو مرحل)، مما يتيح إصدار إنذارات عند ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة والرطوبة. ويعتمد المنتج على وحدة قياس أصلية عالية الجودة لدرجة الحرارة والرطوبة، مستوردة من سويسرا، تتميز بدقة قياس عالية وقدرة فائقة على مقاومة التداخل، مما يضمن أداءً ممتازًا في القياس.

نوعان من الواي فاي

جهاز إرسال بيانات لاسلكي يعمل بتقنية الواي فاي لقياس درجة الحرارة والرطوبة، حيث يقوم بجمع بيانات درجة الحرارة والرطوبة وتحميلها إلى الخادم عبر الواي فاي. يستفيد هذا الجهاز بشكل كامل من شبكة الواي فاي القائمة لجمع البيانات ونقلها، مما يحقق هدف المراقبة المركزية لبيانات درجة الحرارة والرطوبة. يساهم هذا الجهاز في تقليل حجم أعمال البناء بشكل كبير، وتحسين كفاءة البناء، وخفض تكاليف الصيانة.

3 نوع GPRS

يعتمد جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة على تقنية GPRS، ولا يتطلب سوى شريحة SIM للهاتف المحمول أو شريحة SIM من شركة China Unicom، ويمكن تحميل بيانات درجة الحرارة والرطوبة التي تم جمعها إلى الخادم من خلال محطة قاعدة الشبكة، ويبلغ التدفق الشهري للاتصالات عبر GPRS أقل من 30 ميجا.

تُستخدم هذه المعدات على نطاق واسع في مركبات نقل الأدوية، والتحكم الصناعي، والتحكم في المباني، والطاقة الكهربائية، والقياس والاختبار، والمستودعات، والتخزين البارد، وغيرها من الصناعات.

يجب أن تكون شركة Rika Sensors قادرة على الوصول إلى مستخدمي وسائل التواصل الاجتماعي بطريقة تكمل ما تقوم به العلامة التجارية إذا أرادت النجاح في التجارة الاجتماعية.

هل ترغب بمعرفة المزيد عن حلول أجهزة الاستشعار لأنظمة مراقبة البيئة؟ تفضل بزيارة موقع Rika Sensors.

يُعدّ هذا المنتج من أفضل المنتجات المتوفرة في السوق اليوم، كما أن حلول الاستشعار منتج مشهور في العديد من الأسواق الخارجية.

الآن وقد أصبحت شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة رائدة في هذا المجال وتمكنت من التوسع بشكل مناسب، فنحن مستعدون للتوسع إلى مدن أخرى.