主题：【分享】温湿度仪表的作用和原理

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发表于：2014/02/14 14:46:24 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

温湿度计在食品行业、档案管理、温室大棚、动物养殖、药品储存、烟草行业及古文物保存等专业领域都发挥着重大的作用。温湿度传感器工作原理⑴温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、I2C总线接口全部集成于一个芯片上（CMOSens技术）；⑵全校准相对湿度及温度值输出；⑶工业标准I2C总线数字输出接口；⑷具有露点值计算输出功能；⑸免外围元件；⑹卓越的长期稳定性；⑺湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，可编程降至12位和8位；⑻可靠的CRC数据传输校验功能；⑼片内装载的校准系数，保证100%的互换性。⑽电源电压：2.4V～5.5V;
⑾电流消耗:测量550 A，平均28 A，睡眠0.3 A。 SHT71可通过I2C总线直接输出数字量温湿度值。SHT71的封装形式为小体积4脚单线封装，其引脚说明如下：⑴SCK：串行时钟输入；⑵VDD：2.4～5.5V电源端；⑶GND：接地端；⑷DATA：双向串行数据线。 SHT71工作原理内部结构及技术特点
SHT71数字式温湿度传感器的内部结构框图如图1所示。SHT71传感器是一款由多个传感器模块组成的单片全校准数字输出相对湿度和温度传感器，它采用了特有的工业化的CMOS技术，保证了极高的可靠性和卓越的长期稳定性，整个芯片包括校准的相对温湿度传感器，它们与一个14位的A/D转换器相连，此外还具有一个I2C总线串行接口电路，每一个传感器都是在极为精确的湿度室中进行校准的，校准系数预先存在传感器OTP内存中，在测量校准的全过程都要用到这些系数。CMOSens技术的优势首先在于，利用具有不同保护下的"微型结构"检测电极系统与聚合物覆盖层组成了传感器芯片的电容，除保持电容式湿敏器件的原有特性外还可抵御来自外界的影响而对传感器进行保护，即使将传感器浸入到液体中也不会对传感器造成损害，同时还将温度传感器与湿度传感器结合在一起构成了一个单一的个体，这就可使测量精度提高并且可以精确得出露点值，而不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化而引起的误差。其次将传感器元件、信号放大器、模/数转换器、校准数据存储器、I2C总线等外围调理电路，全部与温湿度传感器集成在了一个只有几平方毫米的芯片上，因此、其优势是显而易见的，由于传感器与信号放大器合为一体，这不仅使信号强度增加、抗干扰性能增强，且长期稳定性也得到了保证，集成在一起的模/数转换器，可降低系统的噪声干扰。尤为重要的是每一只传感器芯片内装载的针对该芯片传感器的校准数据，保证了每一只湿度传感器输出的一致性，使得湿度传感器可以100%的互换，同时还具有反应迅速（4S at 1/e）、高精度（0~90RH 3%）、低功耗的特点。最后传感器可以直接通过I2C总线与任何种类微处理器、微控制器系统接口，从而减少了传感器接口开发时间及降低了硬件成本。运行条件测量量程以外的温度会使湿度信号暂时偏移＋3%。传感器会慢慢返回到校准条件。但是若将芯片在湿度<5%环境下，加热24小时到90℃时，就会迅速地将高相对湿度、高温度环境的影响进行恢复，延长强度条件会加速芯片的老化。

安装注意事项

由于大气的相对湿度与温度的关系密切，因此测量大气温度时的要点是将温湿度传感器与大气保持同一温度,如果传感器线路板上有发热元件SHT71应远离热源并保持好良好的通风，为减少SHT71和PCB之间的热传导，应使铜导线最细并在其中加上窄缝。同时应避免使传感器在强光或下曝晒。