Sensores de temperatura y humedad

• ¿Qué es un sensor de temperatura y humedad?
• ¿Cuál es la función de un sensor de humedad y de temperatura?
• ¿Qué mide el sensor de humedad? ¿Y el de temperatura?
• Tipos de sensores de humedad y temperatura
• Características de ambos sensores

Fuente de la imagen: ©beinnovative.com

Entre los dispositivos de domótica que podemos instalar en nuestra vivienda encontramos los sensores de temperatura y humedad; ó también dispositivos que incorporan ambas tecnologías de medición, llamados higrómetro. Estos son capaces de detectar magnitudes físicas o químicas llamadas variables de instrumentación, como son la temperatura o la humedad. Hay que tener en cuenta que los altos niveles de humedad y variaciones de temperaturas, en España, suelen derivar en dificultades respiratorias en las personas. Incluso en los climas secos, el vapor de agua en el aire no suele ser demasiado bajo, por lo que normalmente se tiene en cuenta el problema de una humedad elevada.

Los sensores de temperatura está formado por mecanismos muy sencillos constituidos por dos materiales metálicos de diferente naturaleza combinados mediante uniones llamadas unión fría y unión caliente. El grado de temperatura que detectan estas uniones, genera una diferencia de potencial dependiente de la naturaleza de los materiales. El sensor térmico transforma esta diferencia de potencial en una señal eléctrica.

Los sensores de humedad, por otro lado, nos dirá el porcentaje de vapor de agua que se encuentra en el ambiente. Para medir la humedad en el hogar, si bien existen métodos caseros, lo más práctico y recomendable es usar un aparato equipado con un sensor de humedad. Dichos sensores pueden montarse en un medidor de humedad casero o en sistemas de ventilación mecánicos para controlar cuándo ha de reducir la humedad. Los incluidos en los medidores suelen ser bastante más sencillos, y encontramos diferentes tipos. Desde los más comunes hasta los muy profesionales. Y pueden utilizarse tanto en viviendas o estancias individuales como en grandes edificios.

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El sensor de temperatura analiza dos niveles de temperatura o «set points». Uno por debajo de la temperatura que se requiere para calefacción (por ejemplo 21º C), y otro por encima de la temperatura que requiere activación del aire acondicionado de la vivienda en verano (por ejemplo 23ºC). A partir de ahí el sistema de ventilación define las prioridades: si la temperatura se encuentra por encima de 23ºC, en función de la diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior, utiliza primero la ventilación natural, y si no fuera suficiente activa el sistema de climatización auxiliar. En el caso de que la temperatura baje del nivel de calefacción (22ºC), comenzará a activarse el sistema de calefacción.

Mediante el sensor de humedad, incluido en los medidores, podremos determinar la cantidad de vapor de agua que hay en el ambiente. Y podremos actuar en consecuencia. Si bien un sistema de ventilación mecánico sería la mejor opción para eliminar la humedad, podemos contar con otras soluciones como el deshumidificador o incluso tratar de eliminar el exceso de vapor de agua con una renovación del aire mediante extractores y abriendo las ventanas en lugares específicos.

En términos generales, los sensores de humedad son lectores que, además del vapor de agua, también suelen calcular la temperatura. Las magnitudes que miden se transforman en una señal eléctrica normalizada, cuya intensidad suele estar comprendida entre 4 y 20 mA. Y son muy precisos en la lectura de la cantidad de vapor de agua, con sensibilidades desde 1-2% de variación de humedad relativa. Por ello son esenciales para los sistemas de ventilación mecánica higrorregulables y los de doble flujo.

Los sensores de temperatura más empleados son del tipo termopolar. Cuando se emplean sensores de temperatura en sistemas de ventilación natural, éstos miden la temperatura en el interior y en el exterior de la vivienda. La diferencia entre ambas, determina el caudal de aire que se debe introducir en el hogar. Cuando la ventilación natural no es suficiente para alcanzar unos niveles de confort aceptables, se precisa utilizar sistemas de acondicionamiento mecánicos.

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Sensores mecánicos: hacen uso de los cambios de dimensiones de algunos materiales en contacto con la humedad, como son las fibras orgánicas.

Sensores de sales higroscópicas: obtienen el valor de la humedad en el ambiente gracias a una molécula con gran afinidad con el agua.

Sensores de conductividad: el agua es conductora de corriente, así que pasa por unos finos filamentos que deducen el valor de la humedad.

Sensores capacitivos: determinan la humedad gracias al cambio de capacidad de un condensador.

Sensores resistivos: utilizan un principio de conductividad de la tierra. Cuanta más agua se encuentra en la muestra, más alta es la conductividad de la tierra.

Sensores por infrarrojos: absorben la radiación contenida en el vapor de agua mediante dos fuentes infrarrojas.

Termopares: son los más utilizados en los dispositivos de medición de temperatura. Al estar conectados en pares, son simples y eficientes que dan salida a un voltaje DC muy pequeño proporcional a la diferencia de temperaturas entre dos juntas en un circuito termoeléctrico cerrado.

RTD: miden la temperatura mediante la diferencia de la resistencia del sensor con la temperatura. La mayoría de los RTD consiste en un pedazo de alambre enrollado bien envuelto con un núcleo de cerámica o vidrio alrededor. Los RTD son inmunes al ruido eléctrico y adecuado para medir la temperatura en ambientes industriales, por ejemplo, alrededor de motores, generadores y equipos de alta tensión.

Termistores: Usan electrodos internos que detectan el calor y lo miden a través de impulsos eléctricos. Dicho de otras palabras un termistor es un resistor sensible a la temperatura. Existen dos tipos dependiendo de los cambios de temperatura: NTC y PTC.

Infrarrojos: Los sensores de temperatura infrarrojos o sondas de temperatura por infrarrojos, son sensores para medida de temperatura sin contacto. Esto permite realizar medidas de temperatura con alta precisión para rangos amplios de temperatura.

Los sensores de temperatura y humedad, combinados con dispositivos inteligentes, nos dan la posibilidad de controlar algunos servicios de la vivienda remotamente por internet. Estos dispositivos permiten controlar la temperatura y humedad según nuestras necesidades, además de poder programar el encendido y apagado de dispositivos electrónicos de acuerdo a un horario o los distintos parámetros de temperatura/humedad que necesitemos.

Gracias a los avances en este tipo de sensores, podemos accionar nuestro sistema de riego, sin importar donde nos encontremos. Las aplicaciones de control de este tipo de dispositivos están disponible de forma gratuita y permiten comunicarse con todos los dispositivos que se encuentren asociados a la cuenta y compartirlo con otros usuarios que necesiten tener acceso de forma sencilla.

Un sensor de temperatura y humedad eléctrico (higrómetro), cuanto más caro sea más preciso será y tendrá un tiempo de reacción menor que uno más barato. Una buena recomendación de compra deberá basarse en un equilibrio entre la calidad y el precio. Para darnos cuenta qué debemos comprar, podemos hacer algunas preguntas como:

¿Necesitamos comprar un higrómetro para cada habitación?

Pues si puede permitírselo será lo ideal, si no, disponga de uno y colóquelo en la sala principal más común de su vivienda.

¿Cuánto vale un higrómetro?

Son muy económicos pero como hemos mencionado antes cuanto más caros más precisos son y más profesionales. Podemos encontrar desde los más simples, para una habitación por 10€, hasta los 200€ dependiendo de los espacios que queremos controlar de la vivienda. Si además, queremos que un especialista realice un estudio de su vivienda, le asesore en relación a cuantos higrómetros puede instalar y cuanto le puede costar la mano de obra de la instalación, puede pedir presupuesto en el portal de Hogarsense.