ZHCAFD5A June 2025 – August 2025 HDC3020 , HDC3020-Q1 , HDC3021 , HDC3021-Q1 , HDC3022 , HDC3022-Q1 , HDC3120 , HDC3120-Q1
一般而言,進水應用的主要目標是可靠地檢測并通知外殼內是否存在水。考慮到這一點,一些終端應用可能需要能夠區分進水和冷凝情況。在本次調查中,假設外殼中的任何水分都可能被視為有問題,因此被視為進水。如果沒有外部干擾導致特定因素出現,溫度或 RH 的變化通常會在較長的時間內緩慢發生。因此,測量溫度或 RH 時的測試窗口時間通常大于大多數電子算法的窗口時間,因此在實際應用中,窗口時間可延長至 60-120 秒。
相對濕度是最常見的濕度測量方法。它被定義為空氣中存在的水蒸汽相對于該溫度下最大容量的百分比。這主要衡量:空氣中有多少水?在 100% 相對濕度下,空氣完全飽和——任何額外的水分都會凝結成液態水。從數學角度而言,RH 量化了水蒸汽現有分壓與相同溫度和壓力下飽和蒸汽壓之間的差距(如 方程式 1 所示)。
RH 與溫度高度相關,如果溫度升高,RH 就會下降(對于相同的絕對水分含量);如果溫度下降,RH 就會上升。這是因為隨著溫度升高,空氣的飽和蒸汽壓也會升高,而實際蒸汽壓保持不變(假設沒有引入新水分)。這種行為使得用于泄漏檢測的簡單濕度閾值變得頗為復雜。如果有足夠的時間,通風外殼的濕度可能會因環境條件緩慢上升到較高的 RH 水平,如果僅依賴絕對 RH 水平,則可能會觸發誤報。然而,這種漸進的變化發生得非常緩慢,因此關注濕度的轉換率(或變化速率)就能將其濾除。
絕對濕度 (AH) 本身并不能作為檢測通風系統中進水情況的可靠指示器。AH 不受溫度明顯影響——這只表示每單位體積的水量。但是,由于體積會隨溫度和壓力的變化而變化,因此即使沒有添加或去除水,氣包的 AH 也會發生變化。如果空氣膨脹(例如,上升到壓力較低的高空),則 AH 會降低(相同的水分子現在占據更大的體積)。通風口有助于壓力均衡,但如果未配備通風口的封閉容器冷卻,空氣會略微收縮,AH 會輕微升高;更重要的是,一些蒸汽會凝結,從而降低 AH(因為這些分子脫離氣態)。
蒸發是指液態水通過狀態變化轉化為水蒸汽的過程。水從液態到蒸汽態的變化通常被視為水的沸點。然而,只要水分子表面能獲得足夠的能量,蒸發現象就會在任何溫度條件下發生。發生漏水時,液態水會立即開始蒸發。蒸發的速度會因系統溫度和水量的不同而有所差異。濕度傳感器 IC 會檢測這種新引入空氣中的水蒸汽引起的 RH 變化。蒸發量可能因系統中的環境濕度而異。如果空氣干燥(RH 低),則蒸發速度會升高。如果空氣濕潤(RH 高),則蒸發速度會降低。這一點很重要,因為進水可能在不同的溫度和濕度條件下發生,因此會影響系統中 RH 隨時間的變化情況。
本實驗中未評估的一種情況是開放系統。下述測試外殼是半開放系統,測試結果也適用于完全封閉系統。開放系統意味著電子元件完全暴露在空氣中,并且可能接觸到水。例如,存在進水問題的開放系統可能是液冷服務器。服務器和電子元件會與周圍環境進行自由且不受控制的空氣交換,但液體被保存在管道中,因此需要對其進行監測以檢查是否存在泄漏。封閉系統是指系統內部和外部不存在空氣交換的系統。密封系統是封閉的系統。半開放系統是指通過過濾通風口或滲透膜與外部環境進行一些受控且有限的空氣交換。通過在測試設置中采用保護性通風口,本應用手冊介紹了如何檢測半開放系統中的漏水情況(測試結果也適用于封閉系統)。開放系統更容易受到環境空氣中大擺幅和 RH 水平的影響,這會導致利用變化率閾值來檢測進水的情況變得復雜。