Comment fonctionne un capteur d’humidité ?
Qu’est-ce qu’un capteur d’humidité ?
Un capteur d’humidité, également appelé sonde hygrométrique ou hygromètre numérique, est un dispositif électronique capable de mesurer la teneur en vapeur d’eau présente dans l’air ou dans un matériau.
La valeur la plus couramment utilisée est l’humidité relative (HR), exprimée en pourcentage, qui indique le rapport entre la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air et la quantité maximale que cet air pourrait contenir à une température donnée.
Mesurer l’humidité est devenu indispensable dans de nombreux secteurs : agriculture, industrie, bâtiment intelligent ou encore domotique. Cette donnée permet d’optimiser les rendements agricoles, de contrôler la qualité de l’air, de prévenir les moisissures ou d’améliorer le confort des occupants dans un bâtiment.
Quel est l’intérêt d’intégrer un capteur d’humidité ?
Les capteurs d’humidité jouent un rôle essentiel dans la surveillance des paramètres environnementaux.
Ils permettent d’identifier un taux d’humidité anormalement élevé et de limiter les risques qui peuvent en découler.
Automatiser les relevés
Au lieu de réaliser des mesures manuelles répétitives, le capteur assure une surveillance continue et autonome. Les données sont transmises en temps réel à un système GTB ou enregistrées dans une base de données. Cela permet de gagner du temps et de fiabiliser le suivi.
Comparer différentes périodes pour une analyse plus fine
Grâce à l’historique des mesures, il devient possible d’analyser l’évolution du taux d’humidité dans l’air sur plusieurs heures, jours ou mois. Cette comparaison facilite la détection d’anomalies, l’optimisation des réglages et l’amélioration des performances énergétiques.
Éviter les erreurs
Les relevés manuels sont souvent sujets à des oublis, des imprécisions ou des erreurs de transcription. Un capteur d’humidité automatisé garantit une fiabilité accrue des données
Comment fonctionne un capteur d’humidité ?
Le fonctionnement repose sur un principe simple : l’humidité a un effet sur certaines propriétés physiques des matériaux (résistance électrique, capacité électrique, masse, etc.).
En exploitant ces variations, le capteur convertit l’information en signal électrique qui peut être lu, affiché ou transmis à un système GTB.
Les différents types de capteurs d’humidité
L’hygrométrie peut quant à elle être mesurée avec :
Capteurs capacitifs
Ils reposent sur un condensateur dont le diélectrique est sensible à l’humidité. Lorsque l’air ambiant contient plus ou moins de vapeur d’eau, la permittivité du matériau change, modifiant ainsi la capacité électrique du condensateur.
Ce sont les capteurs les plus répandus sur le marché.
Capteurs résistifs
Le capteur résistif est basé sur la variation de la résistance électrique d’un matériau conducteur ou semi-conducteur selon le taux d’humidité.
Capteurs sonde hygrométrique à micro-ondes
Ils permettent de mesurer le taux d’humidité dans des matériaux fluides (matériaux de construction type béton).
Capteurs à points de rosée
Ils permettent de déterminer la température du point de rosée de l’environnement.
Capteurs numériques
Un hygromètre numérique intègre à la fois le capteur (souvent capacitif ou résistif) et une électronique de traitement qui convertit directement la donnée en information exploitable. Il mesure, calcule et affiche le taux d’humidité relative, souvent associé à la température.
Comparatif de différents capteurs d’humidité
Le choix d’un capteur d’humidité dépend de nombreux critères : précision, autonomie, type de communication, environnement d’installation et facilité d’intégration à une GTB ou une plateforme IoT.
Voici un comparatif des principales gammes proposées par Adeunis, Milesight, Enless Wireless et Mclimate, quatre fabricants reconnus sur le marché de l’IoT industriel et du bâtiment connecté.
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Fabricant |
Type de communication |
Caractéristiques principales |
Applications typiques |
Points forts |
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Adeunis |
LoRaWAN, Sigfox |
Capteurs robustes et étalonnés en usine. Boîtiers IP67 pour environnements difficiles. Autonomie jusqu’à 10 ans. |
Industrie, tertiaire, entrepôts, salles techniques |
Grande fiabilité, longue portée radio, configuration via software Windows |
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Milesight |
LoRaWAN |
Mesure l’humidité et la température. |
Smart building, gestion de la qualité de l’air, suivi chaîne du froid, etc |
Haute précision, dashboard cloud, connectivité avancée |
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Enless Wireless |
LoRaWAN |
Capteurs multi-paramètres (T°, humidité, luminosité, présence). |
GTB, suivi énergétique, confort des occupants |
Polyvalence, intégration facile, fabrication française |
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MClimate |
LoRaWAN |
Capteurs design pour le confort intérieur. Mesure humidité, T°, CO₂ selon les références |
Bureaux, écoles, logements, établissements publics |
Solution économique |
Quel mode de transmission de données sont utilisés par les capteurs d’humidité ?
Une fois la mesure effectuée, le capteur d’humidité doit transmettre les données vers un système de supervision, une GTB (Gestion Technique du Bâtiment), un automate ou une plateforme IoT. Selon l’environnement, la distance et la nature de l’installation, plusieurs modes de transmission peuvent être utilisés.
Transmission filaire
Les capteurs d’humidité peuvent être reliés directement à un contrôleur via des liaisons filaires. Ce mode est privilégié pour les installations fixes nécessitant une communication fiable et continue. Les protocoles les plus courants sont :
Modbus RTU (RS485) : standard industriel robuste, utilisé pour la plupart des applications industrielles.
BACnet MSTP : couramment utilisé dans les bâtiments pour l’intégration aux systèmes CVC et GTB.
0-10V ou 4-20 mA : signaux analogiques simples, souvent employés pour le raccordement direct à un automate ou un régulateur.
Transmission sans fil
Pour les sites étendus ou difficiles d’accès, les technologies sans fil permettent de remonter les données sans tirer de câble. Plusieurs protocoles sont utilisés :
LoRaWAN : communication longue portée et basse consommation, idéale pour les réseaux d’objets connectés (IoT).
Sigfox : protocole simple et économique pour des transmissions ponctuelles sur de longues distances.
NB-IoT et LTE-M : technologies cellulaires basées sur le réseau 4G, adaptées aux applications nécessitant une communication bidirectionnelle ou un suivi en temps réel.
Intégration des capteurs d’humidité dans un système GTB
Les données issues des capteurs d’humidité sont ensuite envoyées vers une une GTB (Gestion Technique du Bâtiment), où elles sont stockées, analysées et historisées. Cela permet de suivre l’évolution du taux d’humidité, de déclencher des alertes en cas de dépassement de seuil, ou encore d’automatiser le pilotage des systèmes CVC (chauffage, ventilation, climatisation).
Quelles sont les différentes applications des capteurs d’humidité ?
Les capteurs d’humidité sont aujourd’hui essentiels dans de nombreux secteurs où le taux d’humidité relative (HR) influe directement sur la qualité, la sécurité ou le confort.
Solutions pour l’industrie
Dans l’industrie, le contrôle du taux d’humidité est indispensable pour assurer la stabilité des processus de production et la qualité des produits finis. Par exemple, pour les opérations de fabrication ou le conditionnement de produits sensibles, souvent effectués en salle blanche, un certain taux d’humidité doit être respecté pour éviter de compromettre la qualité des produits.
Solutions pour l’agriculture
Dans le secteur agricole, la mesure de l’humidité joue un rôle crucial pour la croissance des cultures et la préservation des récoltes.
- Suivi de l’humidité dans les serres, les sols ou les silos de stockage ;
- Automatisation de l’irrigation en fonction des conditions réelles ;
- Prévention des moisissures et dégradations liées à un excès d’humidité.
Ces capteurs contribuent ainsi à une agriculture plus durable et précise (agriculture connectée).
Solutions Smart Building
Le décret n°2015-1000 du 17 août 2015 fixe les modalités de surveillance de la qualité de l’air intérieur dans certains établissements recevant du public.
Dans les bâtiments de bureaux, écoles, hôpitaux ou ERP, les capteurs d’humidité participent à la gestion du confort intérieur, à la performance énergétique et protègent contre les risques liés à un taux d’humidité trop élevé.
Où installer les capteurs d’humidité ?
L’installation des capteurs d’humidité doit être soigneusement pensée pour garantir la fiabilité des mesures et éviter toute distorsion liée à l’environnement immédiat. Leur emplacement influence directement la précision des données transmises.
Ils peuvent être installés dans les conduits de retour d’air, dans les couloirs, les salles communes, open-space, bureaux ou encore dans des pièces sensibles comme les archives.
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