Mēs, cilvēki, ar maņu palīdzību mijiedarbojamies ar ārējo vidi. Cilvēka ķermenim ir pieci dažādi maņu veidi, kas palīdz tā pareizai darbībai. Tādā pašā veidā mašīnām un elektronikai ir vajadzīgi arī daži sensora elementi, lai mijiedarbotos ar ārējo vidi. Sensori ir ierīces, kuras mašīnas izmanto kā sensoru elementus. Dažādu fizisko lielumu mērīšanai un noteikšanai ir dažādi sensori. Daži šo sensoru piemēri ir temperatūras sensors, skārienjutīgais sensors, uguns sensors, gāzes sensors, mitruma sensors, gaismas sensors, tuvuma sensors utt. Lielākā daļa šo sensoru ir pieejami kā maza izmēra integrētās shēmas, kas ļauj tos viegli savienot. interfeiss. Viens no šāda maza izmēra, zema enerģijas patēriņa mitruma sensora piemēriem ir HDC2080 sensors.

Kas ir HDC2080 sensors?

HDC2080 ir digitāls mitruma un temperatūras mērīšanas sensors. Tam ir mitruma uztveršanas elements, temperatūras sensora elements, analogais uz ciparu pārveidotājs, kalibrēta atmiņa un I2C interfeiss, kas viss ir iestrādāts vienā 3 mm × 3 mm 6 kontaktu IC.

HDC2080

HDC2080 nodrošina programmējamu izšķirtspēju gan temperatūras, gan mitruma mērījumiem. Šis sensors satur kapacitatīvo sensoru un mēra vides relatīvo mitrumu.

Blokshēma

HDC2080 blokshēma

HDC2080 ir divu veidu mērīšanas režīmi - automātiskais režīms un aktivizēšanas režīms pēc pieprasījuma. Automātiskajā režīmā HDC2080 nav nepieciešama I2C komanda, lai sāktu mērīšanu. Strādājot šajā režīmā, IC ir ieprogrammēts periodiski veikt mērījumus.

Aktivizēšanas režīmā pēc pieprasījuma mērījumu uzsākšanai ir nepieciešamas komandas I2C. Pēc konvertēšanas pabeigšanas ierīce pāriet miega režīmā un gaida citu I2C komandu, lai sāktu mērīšanu.

HDC2080 ir divi darbības režīmi - miega un mērīšanas režīms. HDC2080 galvenā iezīme, kas padara to piemērotu enerģijas ražas novākšanai, ir tā mazais enerģijas patēriņš. Lietojot šāda veida lietojumprogrammām, HDC2080 lielāko daļu laika pavada miega režīmā. Šajā režīmā IC vidējais enerģijas patēriņš ir 50 nA.

Strādājot augsta mitruma apstākļos, HDC2080 var saskarties ar kondensāta problēmu. Lai to novērstu, IC ir aprīkots ar integrētu sildelementu. Šo sildītāju ar darbības diapazonu no -40 ° C līdz 85 ° C var īslaicīgi ieslēgt, lai noņemtu kondensātu.

HDC2080 darbojas kā vergs I2C kopnes saskarnē. SDA un SCL atvērtās kanalizācijas līnijas tiek izmantotas, lai izveidotu savienojumu ar I2C saskarne . HDC2080 satur arī ADC lai pārveidotu mērījumu vērtības no analogām uz digitālām.

Ķēdes shēma

Pareiza sensora elementa iestatīšana un sensoru precizitāte ļoti ietekmē RH un temperatūras vērtību mērīšanas precizitāti. Lai uzlabotu sensora precizitāti, ieteicams HDC2080 izolēt no siltuma avotiem, piemēram, baterijām, displeja, pretestības elementiem utt.

Ilgstoša un ilgstoša UV starojuma, ķīmisko tvaiku, redzamās gaismas iedarbība var ietekmēt sensora RH%.

HDC2080 tapu konfigurācija

HDC2080 tapas diagramma

“augstsprieguma ģeneratora shēmas shēma ”

HDC2080 ir pieejams kā 6 kontaktu DMB 3,00 mm × 3,0 mm izmēra iepakojums.

Pin-1 ir sērijveida datu līnija I2C, SDA tapai. No šīs tapas uz pozitīvo barošanas spriegumu ir pievienots pievilkšanas rezistors.
Pin-2, GND, ir zemējuma tapa.
Pin-3, ADDR, ir adreses atlases tapa. Šo tapu var vai nu atstāt nepieslēgtu, vai arī to var savienot ar zemi. Atstājot nepieslēgtu vai pievienotu zemei, verga adrese ir 1000000. Pievienojot pozitīvajam strāvas avotam, verga adrese ir 1000001.
Pin-4, DRDY / INT, ir datu sagatavošanas / pārtraukšanas tapa.
Pin-5, VDD, ir pozitīvais barošanas sprieguma tapa.
PIn-6, SCL, ir I2C sērijveida pulksteņa līnija. A pievilkšanas rezistors no šīs tapas jāpievieno pozitīvajam barošanas avotam.

Specifikācijas

HDC2080 digitālā sensora specifikācijas ir šādas-

Šis sensors mēra relatīvo mitrumu.
Tas satur uz kapacitivitātes sensoru.
Šī sensora relatīvā mitruma diapazons, ja tas ir no 0 līdz 100%.
HDC2080 tipiskā mitruma precizitāte ir ± 2 ° C.
Šī sensora maksimālā temperatūras precizitāte ir ± 0,2 ° C.
HDC2080 darba temperatūras diapazons ir no -40 ° C līdz 85 ° C.
Šī sensora funkcionālais temperatūras diapazons ir no -40 ° C līdz 125 ° C.
Vidējā barošanas strāva tikai RH% ir 300nA, turpretī, ja aprēķina gan RH%, gan temperatūru, tā ir 550nA.
Šis sensors satur automātiskās mērīšanas režīmu.
HDC2080 sensoram ir saderība ar I2C saskarni.
Šī IC barošanas sprieguma diapazons ir no 1,62 V līdz 3,6 V.
Maksimālais ieejas spriegums, kas nepieciešams šī sensora pareizai darbībai, ir 3,9 V.
Šis IC ir pieejams kā mazs DMB iepakojums.
Kondensāta un mitruma izkliedēšanai IC tiek iestrādāts arī sildelements.
Lai nodrošinātu brīdinājumus, šajā IC ir arī programmējami pārtraukuma sliekšņi.
Sensors var pamosties bez jebkura mikrokontrollera palīdzības.
Mazāka HDC2080 versija HDC2010 ir pieejama arī lietojumprogrammām, kurās PCB izmērs ir ļoti mazs.
Šīs IC enerģijas patēriņa prasības ir ļoti zemas.
Lietojot, lai noteiktu RH vai temperatūru, HDC2080 ir 14 bitu izšķirtspēja.
Reakcijas laiks, mērot RH, ir 8 sekundes.

HDC2080 lietojumprogrammas

HDC2080 ir integrēts sensors mitruma un temperatūras mērīšanai. Šis sensors ir paredzēts sistēmām, kuras darbina ar akumulatoru. Šie sensori tiek izmantoti mazgātājos, žāvētājos, sadzīves tehnikā, slimnīcās, tintes printeros utt. ... mitruma mērīšanai. Tie ir digitālie sensori, ar kuriem var saskarties mikrokontrolleri viegli.

HVAC sistēmās sensors ir savienots ar mikrokontrolleru. Mikrokontrolleris vāc datus no sensora, un, pamatojoties uz šīm datu vērtībām, apkures un dzesēšanas sistēmas uztur vides temperatūru vēlamajā līmenī.

Mitruma mērīšana ir svarīga arī medicīnas nodaļās, kur mitruma līmeņa izmaiņas var nopietni ietekmēt pacientu veselību.

Alternatīvā IC

Daži no IC, kurus var izmantot kā alternatīvu HDC2080 sensoram, ir: HDC1010, HDC 1080, HDC2010 utt.

HDC2080 ir ideāla izvēle, ja ķēdes fiziskais lielums ir ierobežots. Tā kompaktais izmērs ar mazu enerģijas patēriņa funkciju ir ļoti noderīgs lietošanai ar akumulatoru. Šo IC nevajadzētu ilgāk pakļaut ķīmisko izgarojumu un karstuma iedarbībai. Tas var izraisīt mērījumu precizitātes samazināšanos. Citi šīs IC elektriskie un uzglabāšanas apstākļi ir atrodami datu lapā, kuru nodrošina Teksasas instrumenti .

Attēlu kredīts: Texas Instrumentation