My, ludzie, oddziałujemy na środowisko zewnętrzne za pomocą zmysłów. Ciało ludzkie posiada pięć różnych typów zmysłów, które pomagają w jego prawidłowym funkcjonowaniu. W ten sam sposób maszyny i elektronika również wymagają pewnych elementów czujnikowych do interakcji ze środowiskiem zewnętrznym. Czujniki to urządzenia, które maszyny wykorzystują jako elementy czujnikowe. Istnieją różne typy czujników do pomiaru i wykrywania różnych wielkości fizycznych. Niektóre z przykładów takich czujników to czujnik temperatury, czujnik dotyku, czujnik ognia, czujnik gazu, czujnik wilgotności, czujnik światła, czujnik zbliżeniowy itp. Większość z tych czujników jest dostępna jako układy scalone o niewielkich rozmiarach, co ułatwia ich konfigurację berło. Jednym z przykładów czujnika wilgotności o tak niewielkich rozmiarach i niskim poborze mocy jest czujnik HDC2080.

Co to jest czujnik HDC2080?

HDC2080 to cyfrowy czujnik do pomiaru wilgotności i temperatury. Posiada czujnik wilgotności, czujnik temperatury, przetwornik analogowo-cyfrowy, skalibrowaną pamięć i interfejs I2C, wszystkie osadzone na pojedynczym 6-pinowym układzie scalonym 3 mm × 3 mm.

HDC2080

HDC2080 zapewnia programowalną rozdzielczość dla pomiarów temperatury i wilgotności. Ten czujnik zawiera pojemnościowy element czujnikowy i mierzy wilgotność względną otoczenia.

Schemat blokowy

Schemat blokowy HDC2080

HDC2080 ma dwa typy trybów pomiaru - tryb automatyczny i tryb wyzwalania na żądanie. W trybie automatycznym HDC2080 nie wymaga żadnego polecenia I2C do zainicjowania pomiaru. Podczas pracy w tym trybie układ scalony zaprogramowany jest do wykonywania okresowych pomiarów.

W trybie wyzwalania na żądanie polecenia I2C są wymagane do zainicjowania pomiarów. Po zakończeniu konwersji urządzenie przechodzi w stan uśpienia i czeka na kolejną komendę I2C, aby rozpocząć pomiar.

HDC2080 ma dwa tryby pracy - tryb uśpienia i tryb pomiaru. Kluczową cechą HDC2080, która sprawia, że nadaje się do zastosowań związanych z pozyskiwaniem energii, jest niskie zużycie energii. HDC2080 zastosowany do tego typu aplikacji spędza większość czasu w trybie uśpienia. W tym trybie średni pobór mocy przez układ scalony wynosi 50 nA.

Podczas pracy w środowisku o wysokiej wilgotności HDC2080 może stawić czoła problemowi kondensacji. Aby temu zapobiec, układ scalony jest wyposażony w zintegrowany element grzejny. Ta grzałka, działająca w zakresie od -40 ° C do 85 ° C, może być na krótko włączona, aby usunąć kondensację.

HDC2080 działa jako slave na interfejsie magistrali I2C. Otwarte przewody spustowe SDA i SCL służą do połączenia z Interfejs I2C . HDC2080 zawiera również plik ADC do konwersji wartości pomiarowych z analogowych na cyfrowe.

Schemat obwodu

Prawidłowe ustawienie elementu pomiarowego i dokładność czujników ma duży wpływ na dokładność pomiaru wartości wilgotności względnej i temperatury. Zaleca się odizolowanie HDC2080 od źródeł ciepła, takich jak baterie, wyświetlacz, elementy rezystancyjne itp., Aby poprawić dokładność czujnika.

Długie i długotrwałe narażenie na promieniowanie UV, opary chemiczne, światło widzialne może wpływać na RH% czujnika.

Konfiguracja pinów HDC2080

Schemat-pinów-HDC2080

“różnica między wzmacniaczem klasy a i klasy b ”

HDC2080 jest dostępny jako 6-pinowy pakiet DMB o wymiarach 3,00 mm × 3,0 mm.

Pin-1 to szeregowa linia danych dla I2C, pin SDA. Rezystor podciągający jest podłączony z tego pinu do dodatniego napięcia zasilania.
Pin-2, GND, to pin uziemienia.
Pin-3, ADDR, jest pinem wyboru adresu. Ten styk może pozostać niepodłączony lub może być podłączony do masy. Gdy urządzenie nie jest podłączone lub podłączone do uziemienia, adres slave to 1000000. Po podłączeniu do dodatniego źródła zasilania, adres slave to 1000001.
Pin-4, DRDY / INT, to pin gotowości / przerwania danych.
Pin-5, VDD, jest pinem dodatniego napięcia zasilania.
PIn-6, SCL, to linia zegara szeregowego dla I2C. ZA rezystor podciągający należy podłączyć z tego pinu do dodatniego źródła zasilania.

Specyfikacje

Specyfikacje czujnika cyfrowego HDC2080 są następujące:

Ten czujnik mierzy wilgotność względną.
Zawiera element czujnikowy oparty na pojemności.
Zakres wilgotności względnej tego czujnika wynosi od 0 do 100%.
Typowa dokładność wilgotności HDC2080 wynosi ± 2 ° C.
Ten czujnik ma maksymalną dokładność temperatury wynoszącą ± 0,2 ° C.
Zakres temperatur pracy HDC2080 wynosi od -40 ° C do 85 ° C.
Funkcjonalny zakres temperatur tego czujnika wynosi od -40 ° C do 125 ° C.
Średni prąd zasilania wynosi 300nA tylko dla RH%, podczas gdy 550nA, jeśli obliczane są zarówno% RH, jak i temperatura.
Ten czujnik posiada tryb pomiaru automatycznego.
Czujnik HDC2080 jest kompatybilny z interfejsem I2C.
Zakres napięcia zasilania dla tego układu scalonego wynosi od 1,62 V do 3,6 V.
Maksymalne napięcie wejściowe wymagane do prawidłowego działania tego czujnika wynosi 3,9V.
Ten układ scalony jest dostępny jako mały pakiet DMB.
Aby odprowadzić kondensację i wilgoć, w układzie scalonym osadzony jest również element grzejny.
Aby zapewnić alerty, ten układ scalony zawiera również programowalne progi przerwań.
Czujnik można wybudzić bez pomocy jakiegokolwiek mikrokontrolera.
Mniejsza wersja HDC2080, HDC2010, jest również dostępna do zastosowań, w których rozmiar PCB jest bardzo mały.
Pobór mocy tego układu scalonego jest bardzo niski.
Kiedy HDC2080 jest używany do wykrywania wilgotności względnej lub temperatury, ma rozdzielczość 14-bitową.
Czas odpowiedzi podczas pomiaru wilgotności względnej wynosi 8 sekund.

Zastosowania HDC2080

HDC2080 to zintegrowany czujnik do pomiaru wilgotności i temperatury. Ten czujnik jest przeznaczony do systemów zasilanych bateryjnie. Czujniki te są używane w pralkach, suszarkach, sprzęcie AGD, szpitalach, drukarkach atramentowych itp… do pomiaru wilgotności. Są to czujniki cyfrowe i można je połączyć mikrokontrolery z łatwością.

W systemach HVAC czujnik jest połączony z mikrokontrolerem. Mikrokontroler zbiera dane z czujnika i na podstawie tych wartości danych systemy ogrzewania i chłodzenia utrzymują temperaturę otoczenia na preferowanym poziomie.

Pomiar wilgotności jest również ważny w placówkach medycznych, gdzie zmiana poziomu wilgotności może poważnie wpłynąć na zdrowie pacjentów.

Alternatywne układy scalone

Niektóre z układów scalonych, które mogą być używane jako alternatywa dla czujnika HDC2080, to - HDC1010, HDC 1080, HDC2010 itp.

HDC2080 to idealny wybór tam, gdzie istnieje ograniczenie dotyczące fizycznych rozmiarów obwodu. Jego kompaktowy rozmiar z funkcją niskiego zużycia energii jest bardzo przydatny w zastosowaniach zasilanych bateryjnie. Ten układ scalony nie powinien być narażony na działanie oparów chemicznych i ciepła przez dłuższy czas. Może to prowadzić do zmniejszenia dokładności pomiarów. Dalsze warunki elektryczne i warunki przechowywania tego układu scalonego można znaleźć w arkuszu danych dostarczonym przez Oprzyrządowanie Texas .

Źródło zdjęcia: Texas Instrumentation