Humidity

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     공기의 습하고 건조한 정도를 수치로 나타낸 것으로 공기중에 포함된 수증기의 량을 습도라하며 상대습도와 절대습도가 있으며 일반적으로 상대습도를 이야기한다.

절대습도:

     절대 습도(absolute humidity)는 단위 부피당 포함된 수증기의 량으로, 세제곱 미터에 들어있는 수증기의 량을 무게(수증기 g/m3)로 표현한 것으로, 수증기의 정도를 마른 공기의 무게 또는 부피에 따라 중량 절대습도와 용적 절대습도로 나눈다.

     중량 절대습도는 일정한 무게의 건조 공기의 속에 포함된 수증기의 무게를 표현하는 방법이다. (단위: kg/kg)

중량절대습도(SH) = 공기중에 포함된 수증기의 무게 / 건조 공기의 무게

     용적 절대습도는 대기의 단위 용적에 포함되는 수증기의 양을 중량으로 나타낸 것(단위: g/m3)으로 국제적으로 절대습도로 사용하고 있다.

용적절대습도(VH) = 일정 부피안에 있는 수증기의 무게 / 일정 부피



상대습도:

     상대습도는 기온에 따른 습하고 건조한 정도를 백분율로 표현한 것으로, 대기 중의 수증기의 질량을 현재 온도의 포화 수증기량으로 나눈 비율(%)로 나타낸다. 따라서 절대 습도와는 다르게 수증기량이 같더라도 온도에 따라 습도가 다르게 나타나기 때문에 건조하고 습한 정도를 나타낼 때 사용된다. 온도가 낮을 경우 대기 속에 포함된 수증기의량은 온도가 높을때 보다 적기 때문에 수증기의 량이 일정하더라도 대기의 온도에 따라 포화 수증기량이 다르기때문에 상대습도 값이 달라진다.

상대습도(Relative Humidity, RH) = 현재의 수증기 압력/현재 온도에서의 포화 수증기량 x 100 %

이슬점 온도는 대기중 수증기 량이 포화되어 응결 현상을 일으키기 시작하는 온도를 말한다.



습도계
ref) https://electronicsforu.com/resources/electronics-components/humidity-sensor-basic-usage-parameter


     습도를 표현할 수 있는 장치로는 위와 같이 아날로그 형식의 표시계도 있으며 아래와 같이 센서를 사용하여 다양한 장치를 만들 수 도 있다.

습도센서의 종류:


        

SHT75, DHT11, HDC2080, HR2021, MM2001


     습도센서로 위와 같이 다양한 종류가 있습니다. 공기중에 있는 수증기를 정전용량의 변화로 감지하는 정전용량형 센서와 저기저항의 변화로 감지하는 전기저항형 센서가 있다. 습도센서 역시 다른 센서들과 같이 아날로그 출력 신호를 가지는 아날로그 센서와 마이크로프로세서를 내장한 디지탈 센서가 있다. 아날로그 센서의 경우 습도에 비례하는 전압출력을 가지는 센서들이 대부분으로 전압 출력을 디지탈로 변환하기 위하여 주로 ADC와 MCU를 사용하여 센서에서 감지한 습도 값을 표시 할 수 있다.



SHT75를 이용한 습도 측정 회로 및 핀 이름
ref) http://embedded-lab.com/blog/humidity-and-temperature-measurements-with-sensirions-sht1xsht7x-sensors-part-1/


     위 그림은 SENSIRION에서 판매하는 SHT75를 사용하여 습도/온도를 읽기 위하여 만든 회로이다. SHT75는 습도와 온도를 모두 읽을 수 있는 센서로 MCU와 통신에 의하여 습도/온도 값을 센서로 부터 가져 올 수 있다.

습도 관련 웹 싸이트:

     1. Humidity and temperature measurements with Sensirion sensors
     2. Humidity Sensors Principle, Mechanism, and Fabrication Technologies
     3. 온도 습도 센서 원리 및 종류
     4. Humidity Sensor – Types and Working Principle
     5. Humidity Sensors // Alps Alpine
     6. SHT75 Interfacing