Capteur d'humiditL'humidit exprime la prsence d'un mlange d'air sec et de vapeur d'eau dans l'air ambiant. Quand on parle de mesure d'humidit, on fait allusion au taux d'humidit exprim en % qui correspond l'humidit relative. Le taux d'humidit est troitement li d'autres grandeurs physiques, telles que la temprature et la pression.L'humidit dans un volume V d'air est gnralement exprime partir d'un des trois paramtres suivants:Le rapport de mlange: Not r et exprim en g/Kg, il exprime le rapport des masses MV de vapeur d'eau et Ma d'air sec temprature constante. Cette grandeur est la rfrence en humidit. Elle exprime l'humidit absolue. Dtermination extrmement dlicate du fait des trs faibles quantits de vapeur d'eau mises en jeu.

L'humidit relative: On appelle pression de vapeur saturante Ps(T), la valeur maximale que peut atteindre la pression partielle Pv de la vapeur d'eau la temprature T. Au-del, une partie de cette vapeur se condense (apparition d'eau liquide). L'humidit relative s'exprime (en pourcentage) par la relation: HR %=100 (Pv/ Ps(T))La temprature de rose: C'est la temprature laquelle il faut refroidir, pression constante, une masse M d'air humide pour atteindre la saturation. La connaissance de cette temprature permet de dterminer le taux d'humidit de l'air. Ceci, grce l'utilisation de tables et de diagrammes. Exemple : Un air 30C et 20% HR a son point de rose 3C. Le point de rose reprsente la temprature laquelle la pression de vapeur est gale la pression de vapeur saturante. La figure 11.22 prsente les courbes de point de rose pour diffrents gaz

Types de capteurs d'humiditLe taux d'humidit, avec la temprature comptent parmi les grandeurs physiques les plus frquemment mesures, de par l'influence de ces paramtres sur le fonctionnement des systmes, ce jour, on distingue les capteurs capacitifs, rsistifs, hygromtriques, gravimtriques, et optiques

Capteur optiquesCes capteurs reposent gnralement sur l'utilisation de fibres optiques. Leur principe est bas sur la variation des proprits physiques d'un composant de la fibre sous l'influence de l'humidit, cela se traduit soit par une variation de l'intensit lumineuse transmise, une variation du spectre de fluorescence, ou une variation d'indice d'optique qui permettent des mesures par rflectomtrie, ce sont des systmes peu encombrants, ils peuvent prsenter des temps de rponse en dessous de la minute, ils sont chimiquement stables et peu sujets aux perturbations lectromagntiques. Ils sont en revanche couteux et lourds concevoir et intgrer.Un exemple de capteur utilisant une fibre diffraction de Bragg est prsent, utilisant une gaine de polyamide en tant que matriau sensible. L'absorption d'humidit provoque une variation d'indice optique de la gaine et une variation de la longueur d'onde de Bragg.

Capteur rsistifLes capteurs rsistifs sont bass sur le changement d'impdance d'une couche sensible aprs absorption d'humidit. Trois types de matriaux sont gnralement utiliss : cramiques, polymres et lectrolytes.Un exemple de capteur d'humidit rsistif (Figure 11.25): Le matriau sensible utilis est un trioxyde de tungstne, prpar par sol-gel et dpos sur les rsistances ddies la transduction, le capteur comporte des rsistances chauffantes pour l'vacuation de l'humidit dans la couche sensible.

Figure Capteur rsistif avec un film sensible, et le principe du circuit dinstrumentation avec amplificateur oprationnel

Capteurs capacitifsLes capteurs d'humidit capacitifs sont des condensateurs deux bornes. La valeur de la capacit augmente quand des molcules d'eau sont absorbes dans son polymre dilectrique actif. Le principe de ce capteur est bas sur la variation de la capacit d'une couche dilectrique expose un changement du taux d'humidit. Il reprsente la majeure partie des systmes dots d'un capteur d'humidit.La valeur de la capacit peut se mettre sous la forme suivante : (II.4)C : capacit en Farad.: Permittivit relative du dilectrique.S : surface des armatures.e : paisseur du dilectrique.

Les tudes portent principalement sur deux aspects :- les proprits hygroscopiques du matriau sensible, ou la facult d'un matriau prsenter une constante dilectrique sensible la prise d'humidit.- la configuration des lectrodes dispose pour gnrer le champ lectrique, ou comment optimiser la diffusion de l'humidit (obstrue par les lectrodes) avec une distribution du champ lectrique aussi uniforme que possible.Exemple de capteur d'humidit capacitif en Si poreux. Ce capteur a t ralis sur du silicium poreux. Le principe du capteur repose sur un dpt d'lectrodes mtalliquesCr/Au/Cr la surface d'une couche de Si poreux paisse de 1m (Figure 11.27). L'lectrodeConsiste en un maillage de la couche mtallique. Une thermistance est incluse pour permettre lvacuation de lhumidit

Figure capteur dhumidit capacitif.