Ние хората взаимодействаме с външната среда с помощта на сетивата. Човешкото тяло има пет различни типа сетива, които помагат за правилното му функциониране. По същия начин машините и електрониката също изискват някои сензорни елементи за взаимодействие с външната среда. Сензори са устройствата, които машините използват като сензорни елементи. Съществуват различни видове сензори за измерване и откриване на различни физически величини. Някои от примерите за тези сензори са сензорът за температура, сензор за докосване, датчик за пожар, сензор за газ, сензор за влажност, светлина, сензор за близост и др. Повечето от тези сензори се предлагат като малки интегрални схеми, които ги улесняват интерфейс. Един от примерите за такъв малък размер, сензор за влажност с ниска консумация на енергия е сензорът HDC2080.

Какво е сензор HDC2080?

HDC2080 е цифров сензор за измерване на влажността и температурата. Той има елемент за улавяне на влажността, елемент за чувствителност на температурата, аналогово-цифров преобразувател, калибрирана памет и I2C интерфейс, всички вградени в един 3-милиметров × 3 mm 6-пинов IC.

HDC2080

HDC2080 осигурява програмируема разделителна способност както за измерване на температура, така и на влажност. Този сензор съдържа капацитивен сензорен елемент и измерва относителната влажност на околната среда.

Блокова диаграма

Блок-диаграма-на-HDC2080

HDC2080 има два вида режими на измерване - автоматичен режим и режим на задействане при поискване. В автоматичен режим HDC2080 не изисква команда I2C за започване на измерването. Докато работи в този режим, IC е програмиран да извършва периодично измервания.

В режим на задействане при поискване са необходими I2C команди за започване на измерванията. След завършване на преобразуването устройството преминава в режим на заспиване и изчаква друга команда I2C, за да започне измерването.

HDC2080 има два режима на работа - режим на заспиване и режим на измерване. Ключовата характеристика на HDC2080, която го прави подходящ за приложения за събиране на енергия, е ниската консумация на енергия. Когато се прилага за този тип приложения, HDC2080 прекарва по-голямата част от времето в режим на заспиване. В този режим средната консумация на енергия на IC е 50 nA.

Когато работи в среда с висока влажност, HDC2080 може да се сблъска с проблема с конденза. За да се предотврати това, IC е снабден с вграден нагревателен елемент. Този нагревател, с работен обхват от -40 ° C до 85 ° C, може да се включи за кратко, за да отстрани конденза.

HDC2080 работи като подчинен на интерфейса на I2C шината. SDA и SCL линии с отворен канал се използват за осъществяване на връзката с I2C интерфейс . HDC2080 също съдържа ADC за преобразуване на измервателните стойности от аналогови в цифрови.

Електрическа схема

Правилната настройка на сензорния елемент и точността на сензорите силно влияе върху точността при измерване на RH и температурните стойности. Препоръчва се изолиране на HDC2080 от източници на топлина като батерии, дисплей, резистивни елементи и др., За да се подобри точността на сензора.

Продължителното и продължително излагане на UV лъчение, химически пари, видима светлина могат да повлияят на RH% на сензора.

Конфигурация на щифтове на HDC2080

Pin-Diagram-of-HDC2080

“какви са честотните и дължините на вълните на видимата светлина ”

HDC2080 се предлага като 6-пинов пакет с размер DMB 3.00mm × 3.0mm.

Pin-1 е серийната линия за данни за I2C, SDA щифт. Издърпващ резистор е свързан от този щифт към положителното захранващо напрежение.
Pin-2, GND, е заземеният щифт.
ПИН-3, ADDR, е ПИН за избор на адрес. Този щифт може да бъде оставен без връзка или да бъде свързан към земята. Когато не е свързан или е свързан към заземяване, подчиненият адрес е 1000000. Когато е свързан към положителното захранване, подчиненият адрес е 1000001.
ПИН-4, DRDY / INT, е щифтът за готовност за данни / прекъсване.
Pin-5, VDD, е положителният щифт на захранващото напрежение.
PIn-6, SCL, е серийната тактова линия за I2C. A издърпващ резистор трябва да бъде свързан от този щифт към положителното захранване.

Спецификации

Спецификациите на цифровия сензор HDC2080 са както следва -

Този сензор измерва относителната влажност.
Съдържа капацитивен сензорен елемент.
Диапазонът на относителна влажност на този сензор, ако е от 0 до 100%.
Типичната точност на влажност на HDC2080 е ± 2 ° C.
Този сензор има максимална точност на температурата от ± 0,2 ° C.
Диапазонът на работните температури на HDC2080 е от -40 ° C до 85 ° C.
Функционалният температурен диапазон на този сензор е от -40 ° C до 125 ° C.
Средният ток на захранване е 300nA само за RH%, докато е 550nA, ако се изчисляват както RH%, така и температурата.
Този сензор съдържа режим на автоматично измерване.
Сензорът HDC2080 има съвместимост с I2C интерфейс.
Диапазонът на захранващото напрежение за тази интегрална схема е от 1.62V до 3.6V.
Максималното входно напрежение, необходимо за правилното функциониране на този сензор, е 3.9V.
Този IC се предлага като малък DMB пакет.
За разсейване на конденза и влагата нагревателният елемент също е вграден в IC.
За да предоставя сигнали, този IC съдържа и програмируеми прагове за прекъсване.
Сензорът може да се събуди без помощта на микроконтролер.
По-малка версия на HDC2080, HDC2010, се предлага и за приложения, при които размерът на печатни платки е много малък.
Изискването за консумация на енергия на този IC е много ниско.
Когато се използва за усещане на RH или температура, HDC2080 има 14-битова резолюция.
Времето за реакция при измерване на RH е 8 секунди.

Приложения на HDC2080

HDC2080 е интегриран сензор за измерване на влажност и температура. Този сензор е предназначен за системи, захранвани с батерии. Тези сензори се използват в перални, сушилни, домакински уреди, болници, мастилено-струйни принтери и др ... за измерване на влажността. Това са цифрови сензори и могат да бъдат свързани с тях микроконтролери лесно.

В HVAC системите сензорът е свързан с микроконтролер. Микроконтролерът събира данните от сензора и въз основа на тези данни стойностите отоплителните и охладителните системи поддържат температурата на околната среда на предпочитаните нива.

Измерването на влажността е важно и в медицинските звена, където промяната в нивата на влажност може да повлияе сериозно на здравето на пациентите.

Алтернативна IC

Някои от интегралните схеми, които могат да се използват като алтернатива на сензора HDC2080, са - HDC1010, HDC 1080, HDC2010 и др ...

HDC2080 е идеален избор, когато има ограничение за физическия размер на веригата. Неговият компактен размер с функция за ниска консумация на енергия е много полезен за приложения, захранвани от батерии. Този IC не трябва да бъде изложен на химически изпарения и топлина за по-дълго време. Това може да доведе до намаляване на точността на измерванията. Допълнителни електрически условия и състояние на съхранение на тази интегрална схема могат да бъдат намерени в листа с данни, предоставен от Тексас инструменти .

Кредит за изображение: Texas Instrumentation