Ψηφιακός αισθητήρας HDC2080: Διάγραμμα κυκλώματος και οι προδιαγραφές του

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Εμείς οι άνθρωποι αλληλεπιδρούμε με το εξωτερικό περιβάλλον με τη βοήθεια των αισθήσεων. Ένα ανθρώπινο σώμα έχει πέντε διαφορετικούς τύπους αισθήσεων, οι οποίες βοηθούν στη σωστή λειτουργία του. Με τον ίδιο τρόπο, οι μηχανές και τα ηλεκτρονικά απαιτούν επίσης κάποια αισθητήρια στοιχεία για να αλληλεπιδράσουν με το εξωτερικό περιβάλλον. Αισθητήρες είναι οι συσκευές που χρησιμοποιούν οι μηχανές ως αισθητήρια στοιχεία. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων για τη μέτρηση και την ανίχνευση διαφορετικών φυσικών ποσοτήτων. Μερικά από τα παραδείγματα αυτών των αισθητήρων είναι ο αισθητήρας θερμοκρασίας, ο αισθητήρας αφής, ο αισθητήρας φωτιάς, ο αισθητήρας αερίου, ο αισθητήρας υγρασίας, ο αισθητήρας φωτός, ο αισθητήρας εγγύτητας κ.λπ. Οι περισσότεροι από αυτούς τους αισθητήρες διατίθενται ως ολοκληρωμένα κυκλώματα μικρού μεγέθους, τα οποία τα καθιστούν εύκολα διεπαφή. Ένα από τα παραδείγματα ενός τέτοιου αισθητήρα υγρασίας μικρού μεγέθους και χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας είναι ο αισθητήρας HDC2080.

Τι είναι ένας αισθητήρας HDC2080;

Το HDC2080 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας μέτρησης υγρασίας και θερμοκρασίας. Διαθέτει στοιχείο ανίχνευσης υγρασίας, στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας, αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπέα, βαθμονομημένη μνήμη και διασύνδεση I2C, όλα ενσωματωμένα σε ένα μόνο IC 6 ακίδων 3 mm × 3 mm.




HDC2080

HDC2080

Το HDC2080 παρέχει προγραμματιζόμενη ανάλυση τόσο για μετρήσεις θερμοκρασίας όσο και υγρασίας. Αυτός ο αισθητήρας περιέχει ένα χωρητικό αισθητήριο στοιχείο και μετρά τη σχετική υγρασία του περιβάλλοντος.



Διάγραμμα μπλοκ

Block-Diagram-of-HDC2080

Block-Diagram-of-HDC2080

Το HDC2080 διαθέτει δύο τύπους τρόπων μέτρησης - Αυτόματη λειτουργία και λειτουργία ενεργοποίησης κατά παραγγελία. Στην αυτόματη λειτουργία, το HDC2080 δεν απαιτεί καμία εντολή I2C για την έναρξη της μέτρησης. Ενώ εργάζεστε σε αυτήν τη λειτουργία, το IC είναι προγραμματισμένο να εκτελεί μετρήσεις σε περιοδική βάση.

Σε λειτουργία ενεργοποίησης κατ 'απαίτηση, απαιτούνται εντολές I2C για την έναρξη των μετρήσεων. Μετά την ολοκλήρωση της μετατροπής, η συσκευή μεταβαίνει σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας και περιμένει μια άλλη εντολή I2C για να ξεκινήσει η μέτρηση.

Το HDC2080 διαθέτει δύο τρόπους λειτουργίας - Λειτουργία ύπνου και λειτουργία μέτρησης. Το βασικό χαρακτηριστικό του HDC2080 που το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές συλλογής ενέργειας είναι η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Όταν εφαρμόζεται για αυτόν τον τύπο εφαρμογών, το HDC2080 περνά τον περισσότερο χρόνο σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας. Σε αυτήν τη λειτουργία, η μέση κατανάλωση ισχύος του IC είναι 50 nA.


Όταν εργάζεστε σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας, το HDC2080 μπορεί να αντιμετωπίσει το πρόβλημα της συμπύκνωσης. Για να αποφευχθεί αυτό, το IC διαθέτει ένα ενσωματωμένο θερμαντικό στοιχείο. Αυτός ο θερμαντήρας, με εύρος λειτουργίας από -40 ° C έως 85 ° C, μπορεί να ενεργοποιηθεί για λίγο για να αφαιρεθεί η συμπύκνωση.

Το HDC2080 λειτουργεί ως σκλάβος στη διεπαφή διαύλου I2C. Οι γραμμές ανοιχτού αγωγού SDA και SCL χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση με το Διεπαφή I2C . Το HDC2080 περιέχει επίσης ένα ADC για να μετατρέψετε τις τιμές μέτρησης από αναλογικές σε ψηφιακές.

Διάγραμμα κυκλώματος

Η σωστή ρύθμιση του αισθητηρίου στοιχείου και της ακρίβειας των αισθητήρων, επηρεάζει ιδιαίτερα την ακρίβεια στη μέτρηση των τιμών RH και θερμοκρασίας. Συνιστάται η απομόνωση του HDC2080 από πηγές θερμότητας όπως μπαταρίες, οθόνη, ανθεκτικά στοιχεία κ.λπ. για τη βελτίωση της ακρίβειας του αισθητήρα.

Η μακροχρόνια και παρατεταμένη έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία, χημικοί ατμοί, ορατό φως μπορεί να επηρεάσει το RH% του αισθητήρα.

Ρύθμιση καρφιτσών HDC2080

Pin-Diagram-of-HDC2080

Pin-Diagram-of-HDC2080

Το HDC2080 διατίθεται σε συσκευασία 6 ακίδων DMB 3,00 mm × 3,0 mm.

  • Το Pin-1 είναι η σειριακή γραμμή δεδομένων για I2C, SDA pin. Μια αντίσταση έλξης συνδέεται από αυτόν τον πείρο στη θετική τάση τροφοδοσίας.
  • Το Pin-2, GND, είναι ο πείρος γείωσης.
  • Pin-3, ADDR, είναι η επιλογή pin pin. Αυτός ο πείρος μπορεί είτε να παραμείνει αποσυνδεδεμένος είτε να συνδεθεί με καλώδιο στη γείωση. Όταν παραμείνει αποσυνδεδεμένος ή συνδεδεμένος στη γείωση, η διεύθυνση υποτελούς είναι 1000000. Όταν συνδέεται με τη θετική παροχή ρεύματος, η διεύθυνση υποτελούς είναι 1000001.
  • Το Pin-4, DRDY / INT, είναι το pin έτοιμο / διακοπής δεδομένων.
  • Το Pin-5, VDD, είναι ο ακροδέκτης θετικής τάσης τροφοδοσίας.
  • Το PIn-6, SCL, είναι η σειριακή γραμμή ρολογιού για το I2C. ΕΝΑ αντίσταση έλξης θα πρέπει να συνδεθεί από αυτόν τον πείρο στο θετικό τροφοδοτικό.

Προδιαγραφές

Οι προδιαγραφές του ψηφιακού αισθητήρα HDC2080 έχουν ως εξής-

  • Αυτός ο αισθητήρας μετρά τη σχετική υγρασία.
  • Περιέχει ένα αισθητήριο στοιχείο χωρητικότητας.
  • Το εύρος σχετικής υγρασίας αυτού του αισθητήρα αν είναι από 0 έως 100%.
  • Μια τυπική ακρίβεια υγρασίας του HDC2080 είναι ± 2 ° C.
  • Αυτός ο αισθητήρας έχει μέγιστη ακρίβεια θερμοκρασίας ± 0,2 ° C.
  • Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του HDC2080 είναι από -40 ° C έως 85 ° C.
  • Το εύρος λειτουργικής θερμοκρασίας αυτού του αισθητήρα είναι από -40 ° C έως 125 ° C.
  • Το μέσο ρεύμα τροφοδοσίας είναι 300nA μόνο για RH% ενώ είναι 550nA εάν υπολογίζονται τόσο το RH% όσο και η θερμοκρασία.
  • Αυτός ο αισθητήρας περιέχει λειτουργία αυτόματης μέτρησης.
  • Ο αισθητήρας HDC2080 έχει συμβατότητα διασύνδεσης I2C.
  • Το εύρος τάσης τροφοδοσίας για αυτό το IC είναι από 1,62V έως 3,6V.
  • Η μέγιστη απαιτούμενη τάση εισόδου για τη σωστή λειτουργία αυτού του αισθητήρα είναι 3,9V.
  • Αυτό το IC είναι διαθέσιμο ως μικρό πακέτο DMB.
  • Για την απομάκρυνση της συμπύκνωσης και της υγρασίας ενσωματώνεται επίσης ένα θερμαντικό στοιχείο στο IC.
  • Για την παροχή ειδοποιήσεων, αυτό το IC περιέχει επίσης προγραμματιζόμενα όρια διακοπής.
  • Ο αισθητήρας μπορεί να ξυπνήσει χωρίς τη βοήθεια μικροελεγκτή.
  • Μια μικρότερη έκδοση του HDC2080, η HDC2010, είναι επίσης διαθέσιμη για εφαρμογές όπου το μέγεθος του PCB είναι πολύ μικρό.
  • Η απαίτηση κατανάλωσης ισχύος αυτού του IC είναι πολύ χαμηλή.
  • Όταν χρησιμοποιείται για την αίσθηση RH ή θερμοκρασίας, το HDC2080 έχει ανάλυση 14-bit.
  • Ο χρόνος απόκρισης κατά τη μέτρηση του RH είναι 8 δευτερόλεπτα.

Εφαρμογές του HDC2080

Το HDC2080 είναι ένας ενσωματωμένος αισθητήρας για τη μέτρηση της υγρασίας και της θερμοκρασίας. Αυτός ο αισθητήρας έχει σχεδιαστεί για συστήματα με μπαταρία. Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται σε πλυντήρια, στεγνωτήρια, οικιακές συσκευές, νοσοκομεία, εκτυπωτές inkjet, κλπ… για τη μέτρηση της υγρασίας. Αυτοί είναι ψηφιακοί αισθητήρες και μπορούν να συνδεθούν με μικροελεγκτές εύκολα.

Στα συστήματα HVAC ο αισθητήρας συνδέεται με έναν μικροελεγκτή. Ο μικροελεγκτής συλλέγει τα δεδομένα από τον αισθητήρα και με βάση αυτές τις τιμές δεδομένων τα συστήματα θέρμανσης και ψύξης διατηρούν την περιβαλλοντική θερμοκρασία στα προτιμώμενα επίπεδα.

Η μέτρηση της υγρασίας είναι επίσης σημαντική σε ιατρικές μονάδες, όπου η αλλαγή στα επίπεδα υγρασίας μπορεί να επηρεάσει σοβαρά την υγεία των ασθενών.

Εναλλακτικό IC

Μερικά από τα IC που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική λύση στον αισθητήρα HDC2080 είναι - HDC1010, HDC 1080, HDC2010, κ.λπ…

Το HDC2080 είναι μια ιδανική επιλογή γιατί υπάρχει περιορισμός στο φυσικό μέγεθος του κυκλώματος. Το μικρό του μέγεθος με δυνατότητα χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας είναι πολύ χρήσιμο για εφαρμογές με μπαταρία. Αυτό το IC δεν πρέπει να εκτίθεται σε χημικούς καπνούς και θερμότητα για μεγαλύτερη διάρκεια. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της ακρίβειας των μετρήσεων. Περαιτέρω ηλεκτρικές συνθήκες και κατάσταση αποθήκευσης αυτού του IC μπορούν να βρεθούν στο δελτίο δεδομένων που παρέχεται από Όργανα του Τέξας .

Πιστωτική εικόνα: Όργανα του Τέξας