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Die Mikrowellen-Feuchtemessung hat sich als der Widerstands- oder der kapazitativen Methode überlegenes Verfahren erwiesen. Andererseits hat die analoge Messtechnik im Vergleich zu einem Hydronix-Sensor mit digitaler Messtechnik einige Einschränkungen.

Feuchte verändert die dielektrische Eigenschaft eines Materials

Ein analoger Mikrowellensensor misst die Feuchte mittels einer Kombination von Frequenzverschiebung (f, Frequenzgang von links nach rechts) und Amplitudendämpfung (A, Veränderung der Frequenzhöhe) des Resonators. Diese Kombination wird als ein Analogfrequenzgang gemessen, Frequenzverschiebung und Dämpfung lassen sich deshalb nicht trennen. In den 1980er Jahren hat Hydronix einen innovativen Mikrowellen-Digitalsensor vorgestellt, der das präzise Messen der Frequenzverschiebung durch den Einsatz von Digitaltechniken ermöglichte. Diese Entwicklung steigerte die Genauigkeit und erweiterte zugleich signifikant den Feuchtebereich, für den der Sensor beim Ansteigen des Feuchtegehalts ein echt lineares Ausgangssignal erzeugt.

Weniger fortschrittliche Sensoren messen einfach eine Veränderung der Amplitude bei einer festen Frequenz. Das Messen über einen benutzerdefinierten Frequenzbereich liefert präzisere Ergebnisse, als dies bei Sensoren der Fall ist, die auf eine einzelne Frequenz in einem offenen Band beschränkt sind – beispielsweise Einbruchmeldeanlagen (433 MHz) oder Wi-Fi (2,4 GHz). Die zum Herstellen eines Sensors, der eine Frequenzverschiebung im Unterschied zu einer Amplitudenmessung bei einer festen Frequenz misst, erforderlichen Komponenten sind komplexer, liefern aber ein besseres Ergebnis.

Unterschied zwischen Digital- und Analogmessung

Der Unterschied zwischen einer digitalen Multifrequenzmessung und einer Analogmessung bei einer festen Frequenz (f1), die nur die Amplitudenänderung misst, ist im Diagramm rechts dargestellt. Mit zunehmender Feuchte wechselt der Frequenzgang von f1 zu f2, f3 und dann f4. Die Magnitude der Frequenzverschiebungen ist identisch. Ein Sensor mit digitaler Messtechnik tastet den Frequenzgang kontinuierlich ab und verfolgt die gleichförmigen Frequenzänderungen, während das Material nasser wird.

Für dieselben Feuchteänderungen ermittelt ein Einzelfrequenzsensor einfach die Änderung der Amplitude bei Frequenz f1 die Änderung von A1 nach A2, A3 und A4. Daran wird deutlich, dass der Sensor zunehmend die Fähigkeit zur Erkennung von Messwertänderungen verliert, wenn das Material nasser wird. Üblicherweise verliert ein guter Analogsensor die Fähigkeit, weitere Änderungen des Feuchtegehalts zu erkennen, ab etwa 12 %. Dies wirkt sich nicht nur auf die Fähigkeit des Sensors aus, Feuchteänderungen oberhalb dieser Stufe zu erkennen, sondern bedeutet zugleich, dass es der gesamten Feuchtekurve an Linearität fehlt (siehe unten).

Nicht-lineare Messung

Sensoren, die eine nicht-lineare Messtechnik verwenden, müssen den Messwert signifikanten mathematischen Manipulationen unterziehen, damit das Ausgangssignal eine lineare Reaktion auf Änderungen des Feuchtegehalts repräsentiert. Dies hebt einen Hauptunterschied zwischen einem Analogsensor, der sich aufgrund seiner Fähigkeit, das Signal zu verarbeiten und einen anscheinend linearen Messwert auszugeben, als Digitalsensor geriert, und einem Sensor (z. B. die von Hydronix-hergestellten Sensoren) hervor, der eine inhärent lineare digitale Mikrowellen-Messtechnik nutzt.