Wij mensen communiceren met de externe omgeving met behulp van zintuigen. Een menselijk lichaam heeft vijf verschillende soorten zintuigen die helpen bij het goed functioneren. Op dezelfde manier hebben machines en elektronica ook enkele sensorelementen nodig om te communiceren met de externe omgeving. Sensoren zijn de apparaten die machines gebruiken als sensorelementen. Er zijn verschillende soorten sensoren voor het meten en detecteren van verschillende fysieke grootheden. Enkele voorbeelden van deze sensoren zijn de temperatuursensor, aanraaksensor, brandsensor, gassensor, vochtigheidssensor, lichtsensor, naderingssensor, enz. De meeste van deze sensoren zijn verkrijgbaar als kleine geïntegreerde schakelingen, waardoor ze gemakkelijk te koppel. Een van de voorbeelden van zo'n kleine vochtigheidssensor met laag stroomverbruik is de HDC2080-sensor.

Wat is een HDC2080-sensor?

HDC2080 is een digitale vochtigheids- en temperatuurmeetsensor. Het heeft een vochtigheidsmeetelement, temperatuurdetectie-element, analoog-naar-digitaal-omzetter, gekalibreerd geheugen en een I2C-interface, allemaal ingebed op een enkele 3 mm x 3 mm 6-pins IC.

HDC2080

HDC2080 biedt een programmeerbare resolutie voor zowel temperatuur- als vochtigheidsmetingen. Deze sensor bevat een capacitief sensorelement en meet de relatieve vochtigheid van de omgeving.

Blokdiagram

Blokschema-van-HDC2080

De HDC2080 heeft twee soorten meetmodi - Auto-modus en Trigger on-demand-modus. In de automatische modus heeft de HDC2080 geen I2C-commando nodig om de meting te starten. Tijdens het werken in deze modus is de IC geprogrammeerd om periodiek metingen uit te voeren.

In de trigger-on-demand-modus zijn I2C-commando's vereist om de metingen te starten. Nadat de conversie is voltooid, gaat het apparaat in de slaapstand en wacht het op een ander I2C-commando om de meting te starten.

De HDC2080 heeft twee werkingsmodi: slaapmodus en meetmodus. Het belangrijkste kenmerk van de HDC2080 dat hem geschikt maakt voor toepassingen voor het oogsten van energie, is het lage stroomverbruik. Wanneer toegepast voor dit soort toepassingen, brengt de HDC2080 het grootste deel van de tijd door in de slaapstand. In deze modus is het gemiddelde stroomverbruik van de IC 50 nA.

Wanneer u in een omgeving met een hoge luchtvochtigheid werkt, kan de HDC2080 het probleem van condensatie onder ogen zien. Om dit te voorkomen is de IC voorzien van een geïntegreerd verwarmingselement. Deze kachel, met een werkbereik van -40 ° C tot 85 ° C, kan kortstondig worden ingeschakeld om de condensatie te verwijderen.

HDC2080 werkt als een slaaf op de I2C-businterface. SDA- en SCL-open-drain-leidingen worden gebruikt om de verbinding met de I2C-interface HDC2080 bevat ook een ADC om de meetwaarden om te zetten van analoog naar digitaal.

Schakelschema

De juiste instelling van het sensorelement en de nauwkeurigheid van de sensoren heeft grote invloed op de nauwkeurigheid bij het meten van RV- en temperatuurwaarden. Het isoleren van de HDC2080 van warmtebronnen zoals batterijen, display, weerstandselementen, enz ... wordt aanbevolen om de nauwkeurigheid van de sensor te verbeteren.

Lange en langdurige blootstelling aan UV-straling, chemische dampen, zichtbaar licht kan het RH% van de sensor beïnvloeden.

Pinconfiguratie van HDC2080

Pin-diagram-van-HDC2080

“eerste bestelling hoogdoorlaatfilter rekenmachine ”

HDC2080 is beschikbaar als een 6-pins DMB-pakket van 3,00 mm x 3,0 mm.

Pin-1 is de seriële datalijn voor I2C, SDA-pin. Van deze pin is een pull-up weerstand verbonden met de positieve voedingsspanning.
Pin-2, GND, is de grondpin.
Pin-3, ADDR, is de adreskeuze-pin. Deze pin kan ofwel niet aangesloten worden gelaten of kan met een vaste bedrading op aarde worden aangesloten. Indien niet aangesloten of aangesloten op aarde, is het slave-adres 1000000. Wanneer aangesloten op de positieve voeding, is het slave-adres 1000001.
Pin-4, DRDY / INT, is de data gereed / interrupt-pin.
Pin-5, VDD, is de positieve voedingsspanningspin.
PIn-6, SCL, is de seriële kloklijn voor I2C. EEN pull-up weerstand moet worden aangesloten vanaf deze pin op de positieve voeding.

Specificaties

Specificaties van HDC2080 digitale sensor zijn als volgt-

Deze sensor meet de relatieve luchtvochtigheid.
Het bevat een op capacitief gebaseerd sensorelement.
Het relatieve vochtigheidsbereik van deze sensor ligt tussen 0 en 100%.
Een typische vochtigheidsnauwkeurigheid van HDC2080 is ± 2 ° C.
Deze sensor heeft een maximale temperatuurnauwkeurigheid van ± 0,2 ° C.
Het bedrijfstemperatuurbereik van HDC2080 is van -40 ° C tot 85 ° C.
Het functionele temperatuurbereik van deze sensor is van -40 ° C tot 125 ° C.
De gemiddelde voedingsstroom is 300 nA voor alleen RH%, terwijl het 550 nA is als zowel RH% als temperatuur worden berekend.
Deze sensor heeft een automatische meetmodus.
HDC2080-sensor heeft I2C-interfacecompatibiliteit.
Het voedingsspanningsbereik voor dit IC is van 1,62V tot 3,6V.
De maximale ingangsspanning die nodig is voor het goed functioneren van deze sensor is 3,9V.
Deze IC is verkrijgbaar als klein DMB-pakket.
Om condensatie en vocht af te voeren is ook een verwarmingselement ingebed in de IC.
Om waarschuwingen te geven, bevat dit IC ook programmeerbare interruptdrempels.
De sensor kan ontwaken zonder de hulp van een microcontroller.
Een kleinere versie van HDC2080, de HDC2010, is ook beschikbaar voor toepassingen waarbij de afmetingen van de PCB erg klein zijn.
Het stroomverbruik van dit IC is erg laag.
Wanneer HDC2080 wordt gebruikt om RH of temperatuur te meten, heeft deze een 14-bits resolutie.
Reactietijd bij het meten van RV is 8 seconden.

Toepassingen van HDC2080

HDC2080 is een geïntegreerde sensor om vochtigheid en temperatuur te meten. Deze sensor is ontworpen voor systemen op batterijen. Deze sensoren worden gebruikt in wasmachines, drogers, huishoudelijke apparaten, ziekenhuizen, inkjetprinters, enz… voor het meten van vochtigheid. Dit zijn digitale sensoren en kunnen worden gekoppeld microcontrollers gemakkelijk.

In HVAC-systemen is de sensor gekoppeld aan een microcontroller. De microcontroller verzamelt de gegevens van de sensor en op basis van deze gegevenswaarden houden de verwarmings- en koelsystemen de omgevingstemperatuur op de gewenste niveaus.

Meting van vochtigheid is ook belangrijk in medische eenheden, waar de verandering in vochtigheidsniveaus de gezondheid van patiënten ernstig kan beïnvloeden.

Alternatieve IC

Enkele van de IC's die kunnen worden gebruikt als alternatief voor de HDC2080-sensor zijn - HDC1010, HDC 1080, HDC2010, enz ...

HDC2080 is een ideale keuze als er een beperking is aan de fysieke grootte van het circuit. Het compacte formaat met een laag stroomverbruik is erg handig voor toepassingen op batterijen. Dit IC mag niet langdurig worden blootgesteld aan chemische dampen en hitte. Dit kan leiden tot een afname van de nauwkeurigheid van metingen. Verdere elektrische condities en opslagcondities van dit IC zijn te vinden in het gegevensblad van Instrumenten uit Texas

Afbeelding tegoed: Texas Instrumentatie