2.41 SHT21 Миниатюрный датчик влажности и температуры

Производитель:

Компания Sensirion (www.sensirion.com)

Рис. 2.41.1 Внешний вид датчика влажности и температуры SHT21

Описание

Миниатюрный цифровой датчик влажности и температуры SHT21 объединяет память калибровки и цифровой интерфейс в корпусе площадью 3x3 мм. Дополнительно датчик влажности обеспечивает электронное считывание данных слежения. Полная герметизация чипа датчика, за исключением участка датчика влажности, защищает датчик влажности и температуры от внешнего воздействия и обеспечивает превосходную устойчивость против старения, вибраций и летучих химических реактивов.

Датчик SHT21 является новым датчиком влажности и температуры от компании Sensirion, который устанавливает новые стандарты в области размера и интеллекта: Корпус типа DFN (Dual Flat No) с размерами площади 3 x 3 мм и высотой 1,1 мм (см. рис.1) имеет встроенные контактные площадки, которые легко паяются. При этом обеспечивается калиброванная, линеаризованная связь в цифровом формате протокола I2C.

С полностью новой конструкцией чипа CMOSens® модернизирован датчик влажности емкостного типа и улучшен диапазон датчика температуры, а также приняты мероприятия, которые отсутствовали в предыдущих поколениях датчиков (SHTlx и SHT7x). Например, были приняты меры для стабилизации режима работы при высоких уровнях влажности.

Полностью калиброванный; цифровой выход – интерфейс I2C, ШИМ, статистическая дельта-модуляция; низкая потребляемая мощность; превосходная долгосрочная стабильность; корпус типа DFN – контакты легко поддаются пайке. Особенностью SHT21 является поколение чипа 4C CMOSens®. Прибор полностью соответствует требованиям директивы RoHS и WEEE, например не содержит свинец, кадмий и ртуть.

Для SHT21 доступны два оценочных комплекта: EK-H4, четырехканальный прибор с программным обеспечением для просмотра, он также служит для регистрации данных, и простого комплекта EK-H5 для подключения непосредственно одного датчика через порт USB к компьютеру.

Датчики имеют 3 модификации: SHT21D для работы с интерфейсом I2C , SHT21P для ШИМ, SHT21S для SDM (статистическая дельта-модуляция).

Технические характеристики:

Диапазон измерений относительной влажности составляет 0-100%, диапазон рабочих температур – 40-125°С.

Напряжение питания – 2,1-3,6 В

Потребляемый ток во время измерения – 270-330 мкА

Потребляемая мощность во время измерения 0,8-1,0 мВт

Цифровой 2-проводной интерфейс

Применение:

Автомобильная и медицинская промышленность

Расположение и назначение контактных площадок

Рис. 2.41.2 Расположение контактных площадок (вид сверху)

Таблица 2.41.1. Назначения выводов SHT21x

Примеры подключений

Типичная схема подключения SHT21D к микроконтроллеру (рис. 2) содержит нагрузочные резисторы Rp и развязывающий конденсатор С между контактными площадками VDD и VSS.

Рис. 2.41.3 Типичная схема подключения SHT21D

Схема подключения датчиков SHT21P и SHT21S, содержащая развязывающий конденсатор С между контактными площадками VDD и VSS, одинакова и представлена на рис. 3.

Рис. 2.41.4 Типичная схема подключения SHT21P или SHT21S

Сигнал ШИМ работает на основной частоте 120 Гц, сигнал данных предоставлен на линии SDA. Перемещение шины SCL на высокий или низкий уровень позволяет переключать между влажностью и температурой, соответственно. Датчик измеряет дважды в секунду. Сигнал ШИМ может быть преобразован к аналоговому логометрическому интерфейсу добавлением фильтра нижних частот.

Сигнал SDM – последовательность импульсов, которая с низкочастотным фильтром может быть преобразована в выход напряжения аналогового сигнала. Сигнал данных предоставлен на линии SDA. Перемещение шины SCL на высокий или низкий уровень позволяет переключать между выходом данных влажности и температуры, соответственно. Датчик измеряет два раза в секунду.

Вывод SCL используется, чтобы выбрать выход данных влажности или температуры. При высоком уровне SCL происходит выход данных влажности, а при низком уровне – выход данных температуры. Обратите внимание, что изменение SCL повлияет на выход SDA после максимум 1,2 секунд.

Абсолютные максимальные значения

Датчики серии SHT21x были проверены согласно стандарту AEC-Q100 ред. G. Технические требования датчика проверены в соответствие условий испытаний стандарта AEC-Q100 температурного класса 2 (от -40 до 105°С), перечисленных в таблице 2.

Таблица 2.41.2. Типовые испытания

Работа датчика при других состояниях проведения испытаний не может быть гарантирована и не является частью технических требований датчика. Особенно, никакая гарантия не может быть дана для работы датчика при определенном применении клиентом.

Дополнительную информацию по датчику влажности и температуры SHT21 на английском языке можно посмотреть на прилагаемом CD-диске или на сайте производителя www.sensirion.com.