Bardzo dobrze, wybrałeś odpowiedź, która faktycznie pokazuje, jak działa pojemnościowy czujnik wilgotności z warstwą polimeru. Pojemność takiego czujnika zależy od przenikalności dielektrycznej materiału umieszczonego między elektrodami, a nie od żadnych zmian barwy czy drgań. W tym przypadku istotny jest polimer higroskopijny – on pochłania parę wodną z powietrza i przez to zmienia swoją przenikalność dielektryczną. Im wyższa wilgotność powietrza, tym więcej wody w polimerze, a co za tym idzie – wyższa przenikalność, co przekłada się na zmianę pojemności mierzoną przez układ elektroniczny. To rozwiązanie jest bardzo popularne w nowoczesnych czujnikach wilgotności, ponieważ pozwala uzyskać szybki czas reakcji i niezłą powtarzalność pomiarów, np. w automatyce budynkowej, wentylacji czy nawet w urządzeniach AGD. Takie podejście to standard branżowy – zgodnie z normami dotyczącymi pomiarów wilgotności (np. PN-EN 60751 dla czujników elektronicznych), kluczowa jest właśnie kontrola parametrów dielektrycznych. Moim zdaniem, zrozumienie zależności pojemności od przenikalności dielektrycznej to podstawa pracy z sensorami tego typu. W praktyce wiele osób zapomina, że przy stałej geometrii elektrod liczy się tylko materiał między nimi i jego właściwości fizykochemiczne. Dobrze znać takie podstawy, bo potem łatwiej rozwiązuje się problemy w serwisie czy projektowaniu układów pomiarowych.
Czujniki pojemnościowe z dielektrykiem polimerowym działają według zasady zależności pojemności kondensatora od właściwości materiału izolacyjnego umieszczonego między elektrodami. Często błędnie zakłada się, że takie czujniki reagują na inne zjawiska, jak zmiana barwy czy mechaniczne odkształcenia, jednak to nie te parametry odpowiadają za sygnał wyjściowy. W rzeczywistości barwa polimeru nie ma żadnego związku z jego właściwościami elektrycznymi w kontekście pojemności – zmiany koloru mogą zachodzić w niektórych materiałach pod wpływem wilgoci, ale nie są one wykorzystywane w typowych rozwiązaniach pojemnościowych. Podobnie drgania poprzeczne polimeru czy jego odkształcenia sprężyste nie wpływają na pomiar pojemności, ponieważ geometria elektrody i odległość między nimi są ustalone konstrukcyjnie i nie ulegają zmianie podczas pracy czujnika. Dość często spotyka się myślenie, że skoro materiał może się wyginać lub drgać, to wpłynie to na wynik, jednak w praktyce większość pracujących czujników ma sztywną konstrukcję, a sygnał elektryczny wynika wyłącznie ze zmian właściwości dielektrycznych. Przenikalność dielektryczna polimeru zmienia się, gdy pochłania on wodę z otoczenia – to jest podstawowy mechanizm wykorzystywany w przemyśle i technice, zgodny z normami dotyczącymi czujników pojemnościowych. Brak zrozumienia tej zależności prowadzi do błędnych interpretacji działania urządzeń, co w efekcie przekłada się na nieprawidłowe projektowanie i serwisowanie systemów pomiarowych. Dlatego zawsze warto pochylić się nad zasadą działania i skupić się na rzeczywistych parametrach wpływających na sygnał wyjściowy czujnika.