2024년도 0개의 습도 센서 제조업체

습도 센서란?

습도 센서는 공기 중의 습도를 측정하는 센서를 말합니다.

일반적으로 포화 수증기량에 대한 상대 습도를 측정하는 센서를 가르킵니다. 온도 센서와 결합하여 온습도 센서라는 형태로 활용되기도 합니다. 물론 절대 습도를 감지하는 습도 센서도 있지만, 상대 습도를 감지하는 습도 센서가 더 일반적입니다.

습도 센서는 에어컨, 건조기 등 가전제품뿐만 아니라 기계 유지보수나 식품 가공 현장에서도 사용되고 있습니다.

습도 센서의 사용 용도

습도 센서는 일반 가정용 가전제품이나 프린터 등 OA기기, 일반 가정이나 건물 및 시설의 공조, 공장이나 창고 등 산업시설 등에서 폭넓게 사용되고 있습니다. 각각의 사용 예는 다음과 같습니다.

1. 일반 가정용 제품

습도 센서는 일반 가정용 제품에 탑재되어 있습니다. 예를 들어 에어컨, 냉장고, 자동차, 건조기, 공기청정기, 가습기 등에 사용됩니다. 공기 환경을 조절하는 공조 제품에 습도 센서는 필수적입니다.

2. OA 기기

프린터 등 OA 기기에도 습도 센서가 탑재되어 있는데, OA 기기는 극도의 건조함과 습도를 싫어하기 때문에 습도 센서를 통해 외부 환경을 측정하여 기기의 고장을 방지하고 있습니다.

3. 산업용 용도

습도 센서가 더욱 폭넓게 활용되고 있는 분야는 산업용입니다. 식품 가공 공장, 식물 재배 공장 등은 물론 반도체 등의 제조 현장이나 보관 장소 등의 습도 관리에 사용되고 있습니다. 또한, 의료기기 제조 및 사용 환경, 항공우주 사업 현장 등 습도 관리가 중요한 곳에서도 습도 센서가 활용되고 있습니다.

4. 보관 용도

박물관이나 미술관의 전시물 보관에도 습도 관리는 매우 중요합니다. 따라서 습도 센서는 보존 장소의 습도 관리에 중요한 역할을 하고 있습니다.

습도 센서의 원리

습도 센서는 상대습도를 측정하는 것이 일반적입니다. 센서를 통해 공기 중의 습도를 측정하고, 이를 해당 환경의 온도에서 포화 습도에 대한 상대적인 값으로 계산하여 상대 습도를 도출합니다.

반면, 절대 습도를 측정하는 습도 센서는 해당 공간의 1입방미터 당 수증기량을 측정합니다. 이 절대 습도는 온도와 무관한 값으로 공간 내 수증기의 양을 나타내며, 부피 절대 습도라고도 합니다.

습도 센서의 종류

습도 센서는 전자식 고분자 습도 센서가 주류를 이루며, 다시 '저항 변화형'과 '정전 용량 변화형'으로 나뉩니다. 모두 전극과 고분자막으로 구성되어 있으며, 고분자막의 흡습에 의한 습도 변화를 전극 사이의 전기 신호의 변화로 추출하는 것입니다.

1. 저항 변화형 습도 센서

저항 변화형 습도 센서는 습도 변화에 따른 전기 신호를 전기 저항의 변화로 포착하여 감지합니다. 빗살 모양의 전극을 서로 엇갈리게 배치하고, 이 빗살 모양의 마주보는 전극 사이의 간격을 채우기 위해 고분자막을 배치한 구조입니다.

이 고분자막이 수분을 빨아들여 물이 흡착되면 막 내의 이온이 자유롭게 움직일 수 있게 되고, 이 이온에 의해 막의 저항이 변화하는 성질을 이용하고 있습니다. 이 막의 저항 변화에 따라 전극 사이의 저항(임피던스)이 변화하기 때문에 전기 저항의 변화로 습도를 감지할 수 있습니다.

전기저항 변화식 습도 센서는 구조가 간단하고 대량 생산이 가능합니다. 또한 비교적 저렴하고 내구성이 좋으며, 전기 저항을 측정하기 때문에 노이즈에 강하고 습도가 높은 곳에 적합하다는 장점이 있다. 하지만 습도가 낮으면 감지가 잘 되지 않는 단점이 있습니다.

2. 커패시턴스 변화형 습도 센서

커패시터 기술을 응용해 습도 변화에 따른 전기 신호를 전기 용량으로 포착해 감지하는 것이 '정전 용량 변화형' 습도 센서입니다. 일반 전극 위에 수분을 빨아들이는 셀룰로오스나 PVA와 같은 고분자막의 유전체를 사이에 두고 수분을 투과하는 전극을 설치한 구조입니다.

수분을 투과하는 전극 쪽에서는 전극의 유무에 관계없이 공기 중의 수분이 고분자막에 흡습되어 고분자막의 유전체 정전 용량이 흡습된 수분량에 따라 변화합니다. 그 결과, 수분량의 차이, 즉 습도의 변화를 정전 용량의 변화로 감지할 수 있습니다.

정전 용량 변화형 습도 센서의 장점은 저항식보다 반응이 민감하고 응답 속도가 빠르다는 것이다. 하지만 커패시턴스 변화형 습도 센서는 회로가 복잡해진다는 단점이 있습니다.

습도 센서의 기타 정보

1. 습도 센서의 종류

습도 센서에는 소형 소자 형태로 전자 회로에 연결하여 사용하는 타입과 프로브 형태의 측정부 내에 습도 센서를 배치한 타입이 있습니다. 또한, 결로에 강한 것과 결로에 약한 것도 있으므로 용도에 따라 적절히 선택해야 합니다.

2. 습도 센서의 수명

습도 센서는 수년 동안 계속 사용하면 점차적으로 성능이 저하되어 당연히 측정 정확도가 떨어집니다. 또한 습도 센서와 외부 출력 사이의 접합부의 열화도 발생합니다. 이를 고려하면 사용 환경과 탑재된 센서의 종류에 따라 다르지만, 센서의 수명은 2~5년 정도입니다.

3. 스마트폰용 습도 센서

최근 온도-습도 센서를 탑재한 스마트폰이 늘어나고 있습니다. 이렇게 온도-습도 센서가 탑재된 스마트폰으로 온도-습도를 측정하기 위해서는 무료 앱 등을 다운로드 받아야 합니다.

또한, 온도-습도 센서가 탑재되지 않은 스마트폰의 경우, 외부 센서를 장착하면 측정이 가능한 경우가 많습니다. 스마트폰과 연동되는 무선 센서로는 Bluletooth 기능을 가진 온습도 센서 등도 판매되고 있습니다. 이러한 외장형 센서를 일반적으로 '환경 센서'라고 부릅니다. 이 환경 센서는 습도뿐만 아니라 온도, 조도, 기압, 소음 등 여러 가지 센서 기능을 가지고 있는 경우가 많습니다.