Noi esseri umani interagiamo con l'ambiente esterno con l'aiuto dei sensi. Un corpo umano ha cinque diversi tipi di sensi, che aiutano nel suo corretto funzionamento. Allo stesso modo le macchine e l'elettronica richiedono anche alcuni elementi di rilevamento per interagire con l'ambiente esterno. Sensori sono i dispositivi che le macchine utilizzano come elementi di rilevamento. Esistono diversi tipi di sensori per misurare e rilevare diverse grandezze fisiche. Alcuni degli esempi di questi sensori sono il sensore di temperatura, il sensore tattile, il sensore antincendio, il sensore del gas, il sensore di umidità, il sensore di luce, il sensore di prossimità, ecc. La maggior parte di questi sensori sono disponibili come circuiti integrati di piccole dimensioni, che li rendono facili da interfaccia. Uno degli esempi di sensore di umidità di dimensioni così ridotte ea basso consumo energetico è il sensore HDC2080.

Cos'è un sensore HDC2080?

HDC2080 è un sensore digitale di umidità e temperatura. Ha un elemento di rilevamento dell'umidità, un elemento di rilevamento della temperatura, un convertitore da analogico a digitale, una memoria calibrata e un'interfaccia I2C, il tutto incorporato in un singolo CI da 3 mm × 3 mm a 6 pin.

HDC2080

HDC2080 fornisce una risoluzione programmabile per le misurazioni di temperatura e umidità. Questo sensore contiene un elemento sensibile capacitivo e misura l'umidità relativa dell'ambiente.

Diagramma a blocchi

Block-Diagram-of-HDC2080

HDC2080 dispone di due tipi di modalità di misurazione: modalità automatica e modalità Trigger su richiesta. In modalità automatica, HDC2080 non richiede alcun comando I2C per avviare la misurazione. Mentre si lavora in questa modalità, l'IC è programmato per eseguire misurazioni su base periodica.

Nella modalità trigger on-demand, sono necessari i comandi I2C per avviare le misurazioni. Dopo aver completato la conversione, il dispositivo entra in modalità di sospensione e attende un altro comando I2C per avviare la misurazione.

L'HDC2080 ha due modalità di funzionamento: modalità Sleep e modalità di misurazione. La caratteristica chiave di HDC2080 che lo rende adatto per applicazioni di raccolta di energia è il suo basso consumo energetico. Quando viene applicato per questo tipo di applicazioni, HDC2080 trascorre la maggior parte del tempo in modalità sleep. In questa modalità, il consumo energetico medio del CI è di 50 nA.

Quando si lavora in un ambiente ad alta umidità, HDC2080 può affrontare il problema della condensa. Per evitare ciò, l'IC è dotato di un elemento riscaldante integrato. Questo riscaldatore, con un intervallo di funzionamento compreso tra -40 ° C e 85 ° C, può essere acceso brevemente per rimuovere la condensa.

HDC2080 funziona come slave sull'interfaccia bus I2C. Le linee a drenaggio aperto SDA e SCL vengono utilizzate per il collegamento con il Interfaccia I2C . HDC2080 contiene anche un file ADC per convertire i valori di misura da analogico a digitale.

Schema elettrico

La corretta configurazione dell'elemento di rilevamento e la precisione dei sensori influiscono notevolmente sulla precisione nella misurazione dei valori di umidità relativa e temperatura. L'isolamento dell'HDC2080 da fonti di calore come batterie, display, elementi resistivi, ecc ... è consigliato per migliorare la precisione del sensore.

Una lunga e prolungata esposizione a radiazioni UV, vapori chimici, luce visibile possono influenzare l'UR% del sensore.

Configurazione dei pin di HDC2080

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“come fare una linea seguendo il robot ”

HDC2080 è disponibile come contenitore DMB a 6 pin da 3,00 mm × 3,0 mm.

Pin-1 è la linea dati seriale per I2C, pin SDA. Una resistenza di pull-up è collegata da questo pin alla tensione di alimentazione positiva.
Pin-2, GND, è il pin di terra.
Pin-3, ADDR, è il pin di selezione dell'indirizzo. Questo pin può essere lasciato scollegato o può essere cablato a terra. Quando viene lasciato scollegato o connesso a terra, l'indirizzo dello slave è 1000000. Quando è collegato all'alimentazione positiva, l'indirizzo dello slave è 1000001.
Pin-4, DRDY / INT, è il pin di pronto / interruzione dati.
Pin-5, VDD, è il pin della tensione di alimentazione positiva.
PIn-6, SCL, è la linea di clock seriale per I2C. UN resistenza di pull-up deve essere collegato da questo pin all'alimentazione positiva.

Specifiche

Le specifiche del sensore digitale HDC2080 sono le seguenti:

Questo sensore misura l'umidità relativa.
Contiene un elemento di rilevamento capacitivo.
L'intervallo di umidità relativa di questo sensore è compreso tra 0 e 100%.
Una tipica precisione di umidità di HDC2080 è ± 2 ° C.
Questo sensore ha una precisione di temperatura massima di ± 0,2 ° C.
L'intervallo di temperatura di funzionamento dell'HDC2080 è compreso tra -40 ° C e 85 ° C.
L'intervallo di temperatura funzionale di questo sensore va da -40 ° C a 125 ° C.
La corrente di alimentazione media è 300nA solo per RH% mentre è 550nA se si calcolano sia l'UR% che la temperatura.
Questo sensore contiene la modalità di misurazione automatica.
Il sensore HDC2080 è compatibile con l'interfaccia I2C.
L'intervallo di tensione di alimentazione per questo IC va da 1,62 V a 3,6 V.
La tensione di ingresso massima richiesta per il corretto funzionamento di questo sensore è 3,9 V.
Questo IC è disponibile come piccolo pacchetto DMB.
Per dissipare la condensa e l'umidità, nell'IC è incorporato anche un elemento riscaldante.
Per fornire avvisi, questo IC contiene anche soglie di interrupt programmabili.
Il sensore può attivarsi senza l'aiuto di alcun microcontrollore.
Una versione più piccola di HDC2080, l'HDC2010, è disponibile anche per applicazioni in cui la dimensione del PCB è molto piccola.
Il consumo energetico richiesto di questo IC è molto basso.
Quando viene utilizzato per rilevare l'umidità relativa o la temperatura, l'HDC2080 ha una risoluzione di 14 bit.
Il tempo di risposta durante la misurazione dell'umidità relativa è di 8 secondi.

Applicazioni di HDC2080

HDC2080 è un sensore integrato per misurare l'umidità e la temperatura. Questo sensore è progettato per sistemi alimentati a batteria. Questi sensori sono utilizzati in lavatrici, asciugatrici, elettrodomestici, ospedali, stampanti a getto d'inchiostro, ecc ... per misurare l'umidità. Questi sono sensori digitali e possono essere interfacciati microcontrollori facilmente.

Nei sistemi HVAC il sensore è interfacciato con un microcontrollore. Il microcontrollore raccoglie i dati dal sensore e sulla base di questi valori di dati i sistemi di riscaldamento e raffreddamento mantengono la temperatura ambientale ai livelli preferiti.

La misurazione dell'umidità è importante anche nelle unità mediche, dove la variazione dei livelli di umidità può influire gravemente sulla salute dei pazienti.

IC alternativo

Alcuni dei circuiti integrati che possono essere utilizzati in alternativa al sensore HDC2080 sono: HDC1010, HDC 1080, HDC2010, ecc ...

L'HDC2080 è la scelta ideale dove c'è una limitazione sulla dimensione fisica del circuito. Le sue dimensioni compatte con funzione di basso consumo energetico sono molto utili per le applicazioni alimentate a batteria. Questo circuito integrato non deve essere esposto a fumi chimici e calore per un periodo più lungo. Ciò può portare a una diminuzione della precisione delle misurazioni. Ulteriori condizioni elettriche e condizioni di conservazione di questo IC possono essere trovate nella scheda tecnica fornita da Strumentazioni texane .

Credito immagine: Strumentazione del Texas