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마이크로 프로세서 8051 습도센서란?

습도란 대기중의 건습의 정도를 표시한 것으로 습도는 상대습도와 절대습도가 있습니다.

상대습도: 대기중에 실제로 포함되어 있는 수증기의 양(수증기 분압)과 그 대기 온도에 포함되어 얻어

             지는 최대한의 수증기의양(포화 수증기 분압)과의 비를 백분율로 나타낸 것입니다.

절대습도 : 1가압에서 1평방미터이 공기 중에 포함되어 있는 수증기의 양을 g으로 표시한것입니다.

             상대습도(Relative Himidity)는  %RH로 표기합니다.

습도계로는 건구와 습구를 사용해서 환산표로 맞추는 건습계와, 습도에 따라서 모발의 신축성을 이용

한 습도계등이 있지만, 정밀도가 비교적 낮아서 최근에는 전자 회로를 조합한 정밀도가 높은 습도

센서를 대부분 이용합니다.

습도센서는 크게 임피던스 변화형과 정전 용량 변화형 으로 나눠집니다. 

임피던스 변화형 습도 센서 : 습도 변화에 대응해서 감습막에 있는 수분양에 따라 저항이 변화하는

                                       센서로 교류를 인가하여 변화 신호를 얻습니다. 임피던스 변화형 습도

                                        센서는 갑습재를 이용한 고분자형과 세라믹형으로 나눠지게 됩니다.

감습재가 고분자의 경우, 공기중에 수분자와 고분자가 결합해서 이온을 만들고, 전기 전도가 생깁니다

세라믹의 경우에는 감습 재료의 다공질 표면에 흡착된 수분자를 분리시켜 이온을 만들고 전기 전도를

일으키게 됩니다. 상대 습도의 변화에 따라 이온의 농도가 변화되고 센서 소자의 임피던스 변화로

측정되어 상대 습도를 검출합니다. 고분자형과 세라믹형에서는 재질이 다른것도 잇지만, 어느 쪽도

전기 전도의 발생 구조가 거의 같아서 전기적 특징은 크게 다른지 않습니다. 전기적 특성은 지수

함수적으로 변하기 때문에 감도는 비교적 좋지만 상대 습도가 20%RH 이하의 낮은 범위에서는 저항

변화가 크기 대문에, 상대 습도 검출이 곤란한 단점이 있습니다.

그러나 센서에서 전기 신호를 얻는 변환 회로가 간단하기 때문에 소형화와 가격의 이점이 있습니다.

이는 에어컨이나 가습기 등의 습도 조정에 많이 사용됩니다.

정전 용량형 습도 센서 : 정전 용량형 습도 센서는 기판상에 하부 전극이 있고, 그 위에 고분자의

감습재를 균일하게 바르고, 그 위에 습도가 투입할 수 있는 성질의 상부 전극으로 되어 있습니다.

일반적으로 유리 혹은 세라믹 기판에 Au전극과 내습성의 재료가 사용되며, 센서에 도포되어 있는

감습재는 세롤로스 아세턴 등의 세롤로스에스텔 화합물 혹은 폴리 비뉴 알콜, 폴리 아크릴 폴드, 폴리

비닐 피리드 등의 고분자 재료가 사용됩니다.

고분자막의 비유전율은 건조 상태에서 약 3정도로, 공기 중의 수분자(비유전율80)의 흡수됨에 따라

비유전율이 변화하게 됩니다.