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Benché la misurazione a microonde dell'umidità si sia dimostrata superiore ai metodi resistivi o capacitivi, la tecnica analogica presenta diverse limitazioni rispetto a un sensore Hydronix che impiega una tecnica digitale.

L'umidità causa un cambiamento nelle proprietà dielettriche deu un materiale

Un sensore a microonde analogico misura l'umidità mediante una combinazione di variazione di frequenza "f" (il movimento da sinistra a destra del riscontro) e l'attenuazione di ampiezza "A" (il cambiamento in altezza del riscontro) del risonatore. Questa combinazione è misurata come un'unica risposta analogica e pertanto la variazione di frequenza e l'attenuazione non possono essere separate. Negli anni '80 Hydronix introdusse un innovativo sensore a microonde digitale che consentiva di misurare accuratamente la componente della variazione di frequenza usando precise tecniche digitali. Questo sviluppo portò a un incremento della precisione di rilevamento e anche a una notevole estensione dell'intervallo di umidità per il quale il sensore poteva fornire una vera risposta lineare all'aumento di umidità.

I sensori meno sofisticati rilevano semplicemente una variazione di ampiezza a una determinata frequenza. La misurazione rispetto a un intervallo di frequenze fornisce risultati più accurati dei sensori che sono limitati ad un unica frequenza e si servono di una banda aperta come quelle utilizzate dagli antifurto (433 MHz) o dal Wi-Fi (2.4 GHz). I componenti necessari per costruire un sensore che misura le variazioni di frequenza sono più complessi di quelli necessari per sensore che misura una variazione in ampiezza a una frequenza fissa, ma i risultati sono superiori.

Differenza tra una misurazione digitale e una analogica

La differenza tra una misurazione digitale a frequenze multiple e una misurazione analogica a frequenza fissa (f1) che misura solo la variazione in ampiezza è illustrata dal diagramma qui a destra. Man mano che l'umidità aumenta, la frequenza passa da f1 a f2, f3 e quindi f4. La variazione di frequenza tra ciascuna di esse è simile in grandezza. Un sensore con tecnica di misurazione digitale analizza continuamente la risposta di frequenza e tiene traccia dei cambiamenti di frequenza uguali man mano che il materiale diventa più umido.

Nella stessa situazione, un sensore a frequenza fissa che misura semplicemente la variazione in ampiezza alla frequenza f1 misurerebbe le variazioni da A1 ad A2, A3 e poi A4. Si può vedere chiaramente che il sensore perde progressivamente la capacità di registrare un cambiamento nella lettura man mano che il materiale diventa più umido. Normalmente, un buon sensore analogico perde la capacità di registrare ulteriori cambiamenti di umidità a partire dal 12% circa in poi. Ciò incide non solo sulla capacità del sensore di registrare le variazioni di umidità oltre questo livello, ma significa anche che l'intera curva dell'umidità manca di linearità, come mostra il diagramma più sotto.

Una misurazione non linearet

Con i sensori che impiegano una tecnica di misurazione non lineare, i valori rilevati devono essere sottoposti ad una complessa elaborazione matematica affinché il riscontro rifletta in modo lineare le variazioni di umidità. In ciò si evidenzia una differenza fondamentale tra un sensore analogico che sembra digitale perché capace di elaborare il segnale per fornire un riscontro apparentemente lineare e un sensore, come quelli prodotti da Hydronix, che adotta una tecnica di misurazione a microonde digitale che è intrinsecamente lineare.