Hygrosensoren

Hygrosensoren sind Sensoren zur Messung der Feuchtigkeit in der Umgebungsluft. Sie liefern Angaben zur relativen Luftfeuchtigkeit (RH) oder, seltener, zu absoluten Feuchtigkeitswerten, Taupunkt oder Feuchtigkeitsgehalt in Gasen. In der Praxis dienen sie der Überwachung von Prozessbedingungen, der Wetterbeobachtung und dem Schutz sensibler Systeme.

Prinzipien: Die meisten Hygrosensoren beruhen auf Änderungen von Eigenschaften, die durch Wasseraufnahme in ein hygroskopisches Material verursacht werden. Kapazitive Sensoren verwenden eine feuchteabhängige Dielektrizitätskonstante eines Kondensators; Resistive Sensoren messen die wasserabhängige Leitfähigkeit eines Materials; optische Sensoren nutzen lichtdurchlässige, hygroskopische Schichten, deren Transmission oder Reflektion sich mit Feuchte ändert. MEMS-basierten Sensoren kombinieren oft mehrere Prinzipien in sehr kleinen Bauteilen.

Typen: Kapazitive Hygrometer, Resistive Hygrometer, optische (Faser- oder Thin-Film-Designs) sowie Kombisensoren. Moderne Sensoren verwenden integrierte Schaltungen (I2C, SPI, Analogausgabe) und benötigen Temperaturkompensation, da Feuchtemessungen temperaturabhängig sind.

Leistung: Wichtige Kennwerte sind Empfindlichkeit, Linearität, Hysterese, Rauschverhalten, Reaktions- bzw. Regelzeit, Langzeitstabilität und Temperaturkoeffizienten. Kalibrierung erfolgt häufig gegen bekannte relative Feuchtewerte (z. B. Salzlösungen) und durch Referenzmessungen.

Anwendungen: Umwelt- und Klimamonitoring, Gebäude- und HVAC-Steuerung, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Elektronik- und Datenspeichertechnik, Landwirtschaft.