Oskillaattoripohjainen kosteusmittaus
Halonen, Jaakko (2011)
2011
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023100226677
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023100226677
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin kapasitiivisen kosteusanturin valmistusta mustesuihkutekniikalla.
Oskillaattorikytkennällä tutkitaan taajuuden muutosta ilmankosteuden muuttuessa eri lämpötiloissa. Mittausten tarkoituksena oli selvittää kosteusanturin soveltuvuutta kosteuden mittaamiseen.
Opinnäytetyön lähtökohtana oli suunnitella piirilevy, joka sisältää oskillaattorin, ja osana oskillaattoria on kapasitiivinen kosteusanturi. Piirilevyn suunnitteluohjelmaksi valittiin Cadsoft EAGLE -piirisuunnitteluohjelma. Kytkentää simuloitiin MicroCap-simulointiohjelmalla.
Kosteusanturi valmistettiin mustesuihkutekniikalla. Dimatix DMP-2831 -mustesuihkutulostimella valmistettiin piirilevykytkentä, johon liimattiin pintaliitoskomponentit. Anturi toteutettiin levykondensaattorina.
Mittaukset suoritettiin olosuhdetestauskaapissa ilmankosteuden muuttuessa eri lämpötiloissa.
Tuloksena saatiin kytkentä, jonka taajuus muuttuu ilmankosteuden ja lämpötilan muuttuessa. Mittaustuloksissa oli kuitenkin eroavaisuuksia, joten anturin luotettavuus kaipaa vielä lisäkehittelyä. Jotta anturin luotettavuutta voitaisiin parantaa, olisi suoritettava lisämittauksia olosuhdetestauskaapissa erilaisissa olosuhteissa. The purpose of this thesis was to study oscillator based humidity sensor manufacturing by ink-jet technology.
Oscillator coupling examines the change of frequency in air humidity which varies at different temperatures. The purpose of the measurements was to examine the suitability of the moisture sensor for humidity liable audit.
The starting point of the thesis was to design a circuit board that contains an oscillator and, as a part of the oscillator , a capacitive humidity sensor. The CADSOFT EAGLE – application was selected as a design program for the circuit board. Coupling was simulated with the MicroCap simulation program.
The humidity sensor was manufactured by ink-jet technology. The circuit board coupling was ink-jet-printed with Dimatix DMP-2831, and surface-mounted components were glued on it. The sensor was realized as a latecapacitor.
The measurements were carried out with an Espec temp & humidity champer. In this device air humidity can be vary at different temperatures. Result was a coupling, where the frequency is changed when there is change in air humidity and in temperature. However, there were some differencies in measurement results, so the realibility of the sensor still needs more development. In other words, more measurements in different circumstances is needed to strengthen sensor's reliability.
Oskillaattorikytkennällä tutkitaan taajuuden muutosta ilmankosteuden muuttuessa eri lämpötiloissa. Mittausten tarkoituksena oli selvittää kosteusanturin soveltuvuutta kosteuden mittaamiseen.
Opinnäytetyön lähtökohtana oli suunnitella piirilevy, joka sisältää oskillaattorin, ja osana oskillaattoria on kapasitiivinen kosteusanturi. Piirilevyn suunnitteluohjelmaksi valittiin Cadsoft EAGLE -piirisuunnitteluohjelma. Kytkentää simuloitiin MicroCap-simulointiohjelmalla.
Kosteusanturi valmistettiin mustesuihkutekniikalla. Dimatix DMP-2831 -mustesuihkutulostimella valmistettiin piirilevykytkentä, johon liimattiin pintaliitoskomponentit. Anturi toteutettiin levykondensaattorina.
Mittaukset suoritettiin olosuhdetestauskaapissa ilmankosteuden muuttuessa eri lämpötiloissa.
Tuloksena saatiin kytkentä, jonka taajuus muuttuu ilmankosteuden ja lämpötilan muuttuessa. Mittaustuloksissa oli kuitenkin eroavaisuuksia, joten anturin luotettavuus kaipaa vielä lisäkehittelyä. Jotta anturin luotettavuutta voitaisiin parantaa, olisi suoritettava lisämittauksia olosuhdetestauskaapissa erilaisissa olosuhteissa.
Oscillator coupling examines the change of frequency in air humidity which varies at different temperatures. The purpose of the measurements was to examine the suitability of the moisture sensor for humidity liable audit.
The starting point of the thesis was to design a circuit board that contains an oscillator and, as a part of the oscillator , a capacitive humidity sensor. The CADSOFT EAGLE – application was selected as a design program for the circuit board. Coupling was simulated with the MicroCap simulation program.
The humidity sensor was manufactured by ink-jet technology. The circuit board coupling was ink-jet-printed with Dimatix DMP-2831, and surface-mounted components were glued on it. The sensor was realized as a latecapacitor.
The measurements were carried out with an Espec temp & humidity champer. In this device air humidity can be vary at different temperatures. Result was a coupling, where the frequency is changed when there is change in air humidity and in temperature. However, there were some differencies in measurement results, so the realibility of the sensor still needs more development. In other words, more measurements in different circumstances is needed to strengthen sensor's reliability.