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Winziger Feuchte- und Temperatursensor

Kritische Umweltdaten sicher erfassen

Grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen niedriger relativer Luftfeuchtigkeit und erhöhter Infektiosität von aerosolierten Viren
Grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen niedriger relativer Luftfeuchtigkeit und erhöhter Infektiosität von aerosolierten Viren
© TE Connectivity Measurement Specialties

Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit haben großen Einfluss auf elektronische Systeme, auf Gebäudestrukturen und auf die menschliche Gesundheit. Entsprechend wichtig ist die hochgenaue Messung dieser Parameter. Worauf es dabei ankommt.

Von Rolf Horn, Applications Engineer, Digi-Key Electronics

Angesichts der Auswirkungen, die Temperatur und Feuchtigkeit auf die strukturelle Integrität von Gebäuden und elektronischen Systemen, aber auch auf die Gesundheit des Menschen haben, wird es immer wichtiger, diese Parameter hochgenau und zuverlässig zu messen. Dabei ist der Bedarf an Temperatur- und Luftfeuchtigkeitserfassung in einer Vielzahl von Anwendungen so groß geworden, dass Entwickler eine kostengünstige Lösung mit kleinem Formfaktor benötigen, die einfach zu implementieren ist. Für eine lange Batterielebensdauer an abgelegenen oder anderweitig schwer zugänglichen Orten müssen die Lösungen außerdem sehr wenig Strom verbrauchen und gleichzeitig die erforderliche Genauigkeit und Stabilität beibehalten.

Die Bedeutung einer genauen Feuchte- und Temperaturmessung

Der Begriff „relative Luftfeuchtigkeit“ (RH) drückt den Wassergehalt der Luft als Prozentsatz der maximalen Wassermenge aus, die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann. Wie die Temperatur kann auch eine zu hohe oder zu niedrige Luftfeuchtigkeit für den Menschen unangenehm und sogar schädlich für Strukturen sowie mechanische und elektronische Geräte sein.

Eine hohe Luftfeuchtigkeit kann in Gebäuden zu Korrosion, Schimmelpilzbildung und dem Zerfall von Beton und anderen Materialien führen, in elektronischen Geräten zu Kurzschlüssen aufgrund von Kondensation – besonders wenn die Geräte von einem kühleren Ort in eine feuchte Umgebung gebracht werden. Eine niedrige Luftfeuchtigkeit wiederum kann zum Schrumpfen von Materialien, zur Beschädigung von Papierprodukten und zum Aufbau statischer Elektrizität führen. Mit zunehmender Anhäufung können die daraus resultierenden elektrostatischen Entladungen Schäden an elektronischen Geräten verursachen und in Umgebungen mit einem hohen Anteil an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) in der Luft Brände auslösen. Entsprechend wichtig ist die Rolle von RH-Sensoren.

Auch für die Gesundheit des Menschen ist die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit essentiell, unter anderem bei der Bereitstellung einer sicheren, gesunden Umgebung in Gebäuden. Forscher haben herausgefunden, dass die Luftfeuchtigkeit nicht die Extreme von Trockenheit oder Feuchtigkeit erreichen muss, um eine Rolle in der menschlichen Physiologie zu spielen. Normalerweise hilft die Feuchtigkeit in den Nasengängen, aerosolisierte Viren (Viren, die in mikroskopisch kleinen Tröpfchen suspendiert sind) auszustoßen. Wenn die Nasengänge trocken sind, können die Erreger tiefer in die Atemwege eindringen und leichter eine Infektion verursachen. Aufgrund dieser und anderer physiologischer Faktoren ist die Infektiosität des aerosolierten Influenzavirus bei einer Luftfeuchtigkeit unter 40 % RH deutlich höher. Neuere Studien deuten darauf hin, dass eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60 % auch eine Rolle bei der Reduzierung der COVID-19-Infektion spielt und sogar das SARS-CoV-2-Virus, das COVID-19 verursacht, abbaut. Nicht zuletzt verlassen sich auch Hersteller von Beatmungsgeräten (Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) in der Regel auf Feuchtigkeitssensoren, um sicherzustellen, dass ihre Geräte dem Benutzer ausreichend feuchte Luft liefern.

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