Pepliński Łukasz

indeks 227239

ĆWICZENIE 9

Pomiar wilgotności czujnikiem SENSIRION SHT71

Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą działania czujnika wilgotności Sensirion SHT71.
Temperatura i wilgotność jest mierzona tym samym układem scalonym, co umożliwia wyznaczenie
punktu rosy według poniższej formuły:

Podstawiając równanie (1) do równania (2) otrzymujemy punkty rosy, które zostały wyliczone dla
każdej z badanych substancji.

Ćwiczenie polegało na pomiarze temperatury i wilgotności względnej w pracowni a następnie
wyznaczeniu ich wartości średniej wraz z odchyleniami. Następnie badano zmiany wilgotności
wkładając czujnik do próbowek z różnymi substancjami, a następnie wyjmując czujnik z probówek.
Dane zebrane podczas tych pomiarów pozwoliły wyznaczyć przybliżone wartości punktów rosy dla
wszystkich z 6 badanych cieczy.

Przebieg ćwiczenia:
Na samym początku umieszczono czujnik na biurku w celu zmierzenia temperatury jaka panowała
w pracowni. Jednocześnie z temperaturą czujnik mierzył również wilgotność względną. Wykonano
pomiar składający się ze 100 próbek a następnie obliczono wartość średnią oraz odchylenie
standardowe, które przedstawiono w tabeli poniżej.

Tabela 1. Wartości temperatury oraz wilgotności powietrza w pracowni.

Wartość średnia

Odchylenie standardowe

Temperatura [C]

23,94

0,05

Wilgotność [%]

35,45

0,19

Następnie dokonano pomiarów wilgotności względnej dla 6 cieczy – wkładając czujnik oraz
wyjmując czujnik z probówek. Wyniki obserwacji przedstawiają poniższe wykresy.

Ciecz 1:

Wykres 1. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z cieczą 1.

Wykres 2. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z cieczą 1.

0

20

40

60

80

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

Punkty pomiarowe

w

ilg

o

tn

o

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

Ciecz 2:

Wykres 3. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z cieczą 2.

Wykres 4. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z cieczą 2.

0

20

40

60

80

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

n

os

c

w

zg

le

d

na

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

Ciecz 3:

Wykres 5. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z cieczą 3.

Wykres 6. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z cieczą 3.

0

20

40

60

80

47,5

48,0

48,5

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

n

os

c

w

zg

le

d

na

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

43,0

43,5

44,0

44,5

45,0

45,5

46,0

46,5

47,0

47,5

48,0

Punkty pomiarowe

w

ilg

o

tn

os

c

w

zg

le

d

n

a

[%

]

numer probki

Ciecz 4:

Wykres 7. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z cieczą 4.

Wykres 8. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z cieczą 4.

0

20

40

60

80

37,5

38,0

38,5

39,0

39,5

40,0

40,5

41,0

41,5

42,0

42,5

43,0

43,5

44,0

44,5

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

38,0

38,5

39,0

Punkty pomiarowe

w

ilg

o

tn

o

sc

w

zg

le

d

n

a

[%

]

numer probki

Woda z kranu:

Wykres 9. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z wodą z kranu.

Wykres 10. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z wodą z kranu.

0

20

40

60

80

45

50

55

60

65

70

75

Punkty pomiarowe

w

ilg

o

tn

os

c

w

zg

le

d

na

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

45

50

55

60

65

70

75

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

Woda destylowana:

Wykres 11. Wartosc wilgotności – czujnik włożony do probówki z wodą destylowana

Wykres 12. Wartosc wilgotności – czujnik wyjęty z probówki z wodą destylowana

0

20

40

60

80

45

50

55

60

65

70

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

0

20

40

60

80

45

50

55

60

65

70

Punkty pomiarowe

w

ilg

ot

no

sc

w

zg

le

dn

a

[%

]

numer probki

Następnie za pomoca wykresów wyznaczono wartości wilgotności względnej dla wszystkich
substancji dzięki czemu możliwe było wyznaczenie punktów rosy. Podczas wszystkich pomiarów
temperatura nie odbiegała od wartości 25 stopni, dzieki czemu nie było konieczne korygowanie
wilgotności. Poniżej w tabeli zebrano wartości wilgotności oraz wyliczone ze wzorów (1) i (2)
wartości punktów rosy.

Tabela 2. Wartości punktów rosy dla wszystkich substancji.

Probówka:

Wilgotność [%]

Punkt rosy

[°C]

Ciecz 1

63,2

16,91

Ciecz 2

71,23

17,95

Ciecz 3

48,03

13,03

Ciecz 4

36,97

8,96

Woda z kranu

73,32

19,74

Woda destylowana

70,34

18,3

Wnioski:
Wszystkie wartości zebrane w tabeli 2, tj. wartości wilgotności oraz wyliczone wartości punktów
rosy są jedynie wartościami przybliżonymi, ponieważ w żadnym z pomiarów nie doczekano
momentu kiedy to wskazania zupełnie by się ustabilizowały, mimo tego iż pomiar trwał dość długo.
Ponadto czujnik był bardzo czuły na wszelkie czynniki zewnętrzne min. ruch innych osób w
pracowni, delikatne poruszenie czujnika podczas trwania pomiaru.
Jednakże pomimo tych drobnych niedociągnięć poznałem dzięki temu ćwiczeniu metodę
wyznaczania punktu rosy dla różnych substancji korzystając z czujnika mierzącego jednocześnie
temperaturę i wilgotność względną.