1. Sensor de humedad
Fundamentos básicos
Un sensor de humedad es un dispositivo que mide la humedad relativa en un área
dada, este puede ser utilizado tanto en interiores como en exteriores. Además
estos sensoresexisten en formas tanto analógicas como digitales.
La humedad altera las propiedades físicas, químicas y biológicas de una infinidad
de materiales, sustancias u organismos. Y es por eso que es necesario regular de
alguna forma esa alteración.
Cómo funcionan los sensores analógicos de humedad
Un sensor analógico de humedad mide la
humedad del aire relativo usando un sistema
basado en un condensador. Elsensor está hecho
de una película generalmente de vidrio o de
cerámica. El material aislante que absorbe el
agua está hecho de un polímero que toma y
libera el agua basándose en la humedad relativa
de la zona dada. Esto cambia el nivel de carga
en el condensador del circuito en el cuadro
eléctrico.

2. Cómo funciona un sensor digital de humedad
Un sensor digital de humedad
funciona a través de dos micro-
sensores que se calibran a la
humedad relativa de la zona dada.
Estos se convierten luego en el
formato digital a través de un
proceso de conversión que se realiza
mediante un chip situado en el
mismo circuito. Un sistema basado
en una máquina hecha de electrodos
con polímeros es lo que constituye
la capacitancia del sensor. Esto
protege el sensor del panel frontal
del usuario (interfaz).
El sensor de humedad como el nombre lo dice se utiliza para medir la humedad,
sin embargo hay distintos tipos según el principio físico para realizar la medición.
Tipos:
1) Mecánicos:
La idea de este tipo de sensores, es aprovechar los cambios en las
dimensiones que sufren ciertos tipos de materiales en presencia de la
humedad. Los más afectados son algunas fibras orgánicas y sintéticas,
como por ejemplo el cabello humano. Al aumentar la humedad relativa, las
fibras aumentan de tamaño, es decir, se alargan. Luego esta deformación
debe ser amplificada de alguna manera (por palancas mecánicas, o
circuitos electrónicos), y debe ser graduada de acuerdo a la
proporcionalidad con la humedad relativa.
2) Basados en sales higroscópicas:
Una sal higroscópica (cloruro de litio por ejemplo), es una molécula
cristalina que tiene gran afinidad con la absorción de agua
3) Electrolíticos:
Se sabe que una molécula de agua puede descomponerse por electrólisis,
cuando esto ocurre se liberan dos electrones por molécula, la idea entonces
es producir la electrólisis de las moléculas de agua presentes en el gas, y
medir la corriente que se genera cuando aquello ocurre.
4) Por conductividad:
Si se tiene una superficie cualquiera en presencia de una mezcla gaseosa
con vapor de agua, siempre habrá cierta cantidad de moléculas de agua
presentes en dicha superficie.
La presencia de agua permite que a través de la superficie circule una
corriente, en ello se basan los sensores por conductividad.

3. 5) Capacitivos:
Son quizás los más difundidos en la industria y meteorología, pues son de
fácil producción, bajos costos, y alta fidelidad. El principio en el cual se basa
este tipo de sensores, es en el cambio que sufre la capacidad (C en
[Farad]) de un condensador al variar la constante dieléctrica del mismo.
6) Infrarrojos:
En el caso del agua una de las radiaciones que absorbe, se ubica en la
porción infrarroja del espectro. Se puede aprovechar esta propiedad para
medir la cantidad de agua presente en un gas. La idea consiste en
proyectar una fuente de rayos infrarrojos a través de la muestra que se
desea medir, y recoger en el otro extremo la radiación resultante,
empleando un receptor adecuado para tal propósito.
7) 7.- Sensor de humedad en el suelo:
Se aplica un principio similar al visto en el punto, se trata de utilizar la
conductividad de la muestra (tierra), la cual va a ser mayor mientras más
sea la cantidad de agua presente en ella. Se introducen dos electrodos
separados por cierta distancia, para luego ser sometidos a una diferencia
de potencial constante. La corriente circulante será entonces proporcional a
la cantidad de agua presente en la muestra.
Por último el sensor de humedad se aplica en:
1) Industria textil, papelera y de pieles: la humedad altera la estructura de
ciertas fibras y tejidos, esto afecta la calidad del producto elaborado, es por
eso que es muy común utilizar la aplicación de sistemas de regulación de
humedad.
2) Industria maderera: El problema es parecido al anterior, las maderas
sufren deformaciones debido a cambios de humedad, y les pueden salir
hongos, agrietamiento e incluso cambios de coloración.
3) Industria alimenticia: Al ser muchos de los alimentos preparados con
agua, es necesario utilizar el sensor para regular el liquido y así lograr un
producto óptimo. Las aplicaciones más frecuentes son:
- Deshidratación (frutas, pastas, café, sopas, etc).
- Conservación de vinos finos.
- Panadería.
- Refrigeración de frutas y carnes.
4) Industria farmacológica: Los medicamentos son elaborados bajo estrictas
medidas de calidad, en ello la humedad juega un rol importante, dado a que
se emplea el uso de agua en la fabricación de muchos remedios, además
de existir algunos procedimientos en que la presencia de agua no es
deseada.

4. 5) Meteorología: Es quizás la aplicación más común o más conocida de estos
sensores. La humedad es una de la variables fundamentales en el estudio
de la meteorología, es por eso que es necesario contar con medidores
precisos, para poder llevar registros, o realizar investigaciones científicas.
6) Industria química- biológica: Se aplican en cultivos de bacterias, para
estudiar su comportamiento ante los antibióticos, esto es realizado bajo
condiciones de climatización extrema, en donde el control de humedad es
fundamental.
7) Conservación y almacenamiento: Es una variable medida y controlada,
especialmente en bodegas de almacenamiento, con el fin de evitar el
deterioramiento de las especies afectadas. Es muy común emplear este
tipo de sensores en la conservación de obras de arte (pinturas, esculturas y
libros).
NUESTRA INVESTIGACION:
El sensor que debimos investigar y hacer un prototipo es el sensor de humedad de
suelo, en el cual colocamos en 3 bolsas, la primera con tierra seca, la segunda
con tierra levemente humedecida y la tercera con bastante agua, insertamos el
siguiente código en arduino:
SENSOR HUMEDAD
intmoistureSensor = 0;
intmoisture_val;
voidsetup() {
Serial.begin(9600); //open serial port
}
voidloop() {
moisture_val = analogRead(moistureSensor); // readthevaluefromthemoisture-sensingprobes
Serial.print("moisture sensor reads ");
Serial.println(moisture_val );
delay(1000);
}
En el que tiene como entrada la humedad y en el loop la lectura análoga de esta,
luego le indicamos que la imprimiera en pantalla y se retrasara por 1 segundo.

6. Investigando un poco más nos dimos cuenta que es probable poder también medir
al mismo tiempo con el mismo sensor la Luz y la Temperatura, ya que probamos
un código que tenía como entrada estas 3 variables, y cuando la insertamos a las
bolsas arrojo alteraciones en las 3 variables.
SENSOR HUMEDAD, TEMPERATURA Y LUZ:
intmoistureSensor = 0;
intlightSensor = 1;
inttempSensor = 2;
intmoisture_val;
intlight_val;
inttemp_val;
voidsetup() {
Serial.begin(9600); //open serial port
}
voidloop() {
moisture_val = analogRead(moistureSensor); // readthevaluefromthemoisture-sensingprobes
Serial.print("moisture sensor reads ");
Serial.println(moisture_val );
delay(500);
light_val = analogRead(lightSensor);
Serial.print("light sensor reads ");
Serial.println(light_val );
delay(500);
temp_val = analogRead(tempSensor);
Serial.print("temp sensor reads ");
Serial.println(temp_val );
delay(1000);
}