Meie, inimesed, suhtleme meelte abil väliskeskkonnaga. Inimkehal on viis erinevat tüüpi meeli, mis aitavad selle korralikul toimimisel. Samamoodi vajavad masinad ja elektroonika ka väliskeskkonnaga suhtlemiseks mõningaid tajuelemente. Andurid on seadmed, mida masinad kasutavad sensori elementidena. Erinevate füüsikaliste suuruste mõõtmiseks ja tuvastamiseks on erinevaid sensoreid. Mõned näited nendest anduritest on temperatuuriandur, puuteandur, tuleandur, gaasiandur, niiskusandur, valgusandur, lähedusandur jne. Enamik neist anduritest on saadaval väikesemõõduliste integraallülitustena, mis hõlbustavad nende kasutamist liides. Üks sellise väikese mõõtmetega madala energiatarbega niiskuse anduri näiteid on HDC2080 andur.
Mis on HDC2080 andur?
HDC2080 on digitaalne niiskuse ja temperatuuri mõõtmise andur. Sellel on niiskustundlik element, temperatuuri tajutav element, analoog-digitaalne muundur, kalibreeritud mälu ja I2C-liides, mis on integreeritud ühele 3 mm × 3 mm 6-kontaktilisele IC-le.
HDC2080
HDC2080 pakub programmeeritavat eraldusvõimet nii temperatuuri kui ka niiskuse mõõtmiseks. See andur sisaldab mahtuvuslikku sensori elementi ja mõõdab keskkonna suhtelist niiskust.
Blokeeri skeem
HDC2080 plokkskeem
HDC2080-l on kahte tüüpi mõõtmisrežiime - automaatrežiim ja käivitusrežiim. Automaatrežiimis ei nõua HDC2080 mõõtmise alustamiseks I2C käsku. Selles režiimis töötades on IC programmeeritud mõõtmisi teostama perioodiliselt.
Käivitusrežiimis nõudmisel on mõõtmiste algatamiseks vaja käske I2C. Pärast teisendamise lõpetamist läheb seade unerežiimi ja ootab mõõtmise alustamiseks veel ühte I2C käsku.
HDC2080-l on kaks töörežiimi - unerežiim ja mõõtmisrežiim. HDC2080 peamine omadus, mis muudab selle energiakogumiseks sobivaks, on selle madal energiatarve. Seda tüüpi rakenduste jaoks rakendades veedab HDC2080 suurema osa ajast unerežiimis. Selles režiimis on IC keskmine energiatarve 50 nA.
Kui töötate kõrge õhuniiskusega keskkonnas, võib HDC2080 kokku puutuda kondenseerumise probleemiga. Selle vältimiseks on IC varustatud integreeritud kütteelemendiga. Selle küttekeha, mille tööpiirkond on -40 ° C kuni 85 ° C, saab kondensaadi eemaldamiseks lühiajaliselt sisse lülitada.
HDC2080 töötab I2C siini liidese alluvana. SDA ja SCL avatud äravooluliinide abil kasutatakse ühendust I2C liides . HDC2080 sisaldab ka ADC mõõteväärtuste teisendamiseks analoog-digitaalseks.
Vooluringi skeem
Sensorelemendi ja andurite täpsuse õige seadistamine mõjutab tugevalt RH ja temperatuuri väärtuste mõõtmise täpsust. Anduri täpsuse parandamiseks on soovitatav HDC2080 isoleerida soojusallikatest, nagu patareid, ekraan, takistuselemendid jne.
Pikk ja pikaajaline kokkupuude UV-kiirguse, keemiliste aurude, nähtava valgusega võib mõjutada anduri RH%.
HDC2080 tihvti konfiguratsioon
HDC2080 tihvtide skeem
HDC2080 on saadaval 6-kontaktilise DMB 3,00 mm × 3,0 mm suuruse pakendina.
- Pin-1 on I2C, SDA tihvti jadane andmerida. Sellest tihvtist on positiivse toitepingega ühendatud tõmbetakisti.
- Pin-2, GND, on maandatud tihvt.
- Pin-3, ADDR, on aadressi valimise pin. Selle tihvti võib jätta ühendamata või selle saab juhtmega maandada. Kui see jääb ühendamata või maandusega ühendatud, on orja aadress 1000000. Positiivse toiteallikaga ühendatuna on orja aadress 1000001.
- Pin-4, DRDY / INT, on andmete ettevalmistamise / katkestamise tihvt.
- Pin-5, VDD, on positiivne toitepinge tihvt.
- PIn-6, SCL, on I2C jadakellaliin. A ülestõmmatav takisti tuleks sellest tihvtist ühendada positiivse toiteallikaga.
Spetsifikatsioonid
HDC2080 digitaalse anduri spetsifikatsioonid on järgmised:
- See andur mõõdab suhtelist õhuniiskust.
- See sisaldab mahtuvuspõhist sensoorset elementi.
- Selle anduri suhtelise niiskuse vahemik, kui see on 0 kuni 100%.
- HDC2080 tüüpiline niiskuse täpsus on ± 2 ° C.
- Selle anduri maksimaalne temperatuuri täpsus on ± 0,2 ° C.
- HDC2080 töötemperatuuri vahemik on -40 ° C kuni 85 ° C.
- Selle anduri funktsionaalne temperatuurivahemik on -40 ° C kuni 125 ° C.
- Keskmine toitevool on ainult RH% puhul 300nA, samas kui see on 550nA, kui arvutada nii RH% kui ka temperatuur.
- See andur sisaldab automaatse mõõtmise režiimi.
- HDC2080 andur on ühilduv I2C liidesega.
- Selle IC toitepinge vahemik on 1,62 V kuni 3,6 V.
- Selle anduri nõuetekohaseks toimimiseks vajalik maksimaalne sisendpinge on 3,9 V.
- See IC on saadaval väikese DMB-paketina.
- Kondensatsiooni ja niiskuse hajutamiseks on mikrolaineahju sisse kinnitatud ka kütteelement.
- Hoiatuste edastamiseks sisaldab see IC ka programmeeritavaid katkestuslävesid.
- Andur võib ärgata ilma ühegi mikrokontrolleri abita.
- HDC2080 väiksem versioon HDC2010 on saadaval ka rakendustes, kus trükkplaadi suurus on väga väike.
- Selle mikrolülituse energiatarve on väga madal.
- Kui seda kasutatakse kas niiskuse või temperatuuri tajumiseks, on HDC2080 eraldusvõime 14-bitine.
- Reaktsiooniaeg RH mõõtmisel on 8 sekundit.
HDC2080 rakendused
HDC2080 on integreeritud andur niiskuse ja temperatuuri mõõtmiseks. See andur on mõeldud akutoitel töötavate süsteemide jaoks. Neid andureid kasutatakse seibides, kuivatites, kodumasinates, haiglates, tindiprinterites jne. Niiskuse mõõtmiseks. Need on digitaalsed andurid ja nendega saab liidestuda mikrokontrollerid lihtsalt.
HVAC-süsteemides on andur liidetud mikrokontrolleriga. Mikrokontroller kogub andurilt andmeid ja nende andmete väärtuste põhjal hoiavad kütte- ja jahutussüsteemid keskkonnatemperatuuri eelistatud tasemel.
Niiskuse mõõtmine on oluline ka meditsiiniüksustes, kus niiskuse taseme muutus võib tõsiselt mõjutada patsientide tervist.
Alternatiivne IC
Mõned IC-d, mida saab HDC2080 sensori alternatiivina kasutada, on - HDC1010, HDC 1080, HDC2010 jne.
HDC2080 on ideaalne valik, kui vooluahela füüsiline suurus on piiratud. Selle kompaktne ja väikese energiatarbimisega funktsioon on akutoitega rakenduste jaoks väga kasulik. Seda IC-d ei tohiks kauem kokku puutuda keemiliste aurude ja kuumusega. See võib viia mõõtmiste täpsuse vähenemiseni. Selle mikrolüliti edasised elektritingimused ja hoiutingimused leiate Texase instrumendid .
Pildikrediit: Texas Instrumentation
