มนุษย์เรามีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมภายนอกด้วยความช่วยเหลือของประสาทสัมผัส ร่างกายมนุษย์มีประสาทสัมผัส 5 ประเภทที่แตกต่างกันซึ่งช่วยในการทำงานที่เหมาะสม ในทำนองเดียวกันเครื่องจักรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็ต้องการองค์ประกอบการตรวจจับบางอย่างเพื่อโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอก เซนเซอร์ เป็นอุปกรณ์ที่เครื่องจักรใช้เป็นองค์ประกอบในการตรวจจับ มีเซ็นเซอร์หลายประเภทสำหรับการวัดและตรวจจับปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกัน ตัวอย่างบางส่วนของเซ็นเซอร์เหล่านี้ ได้แก่ เซ็นเซอร์อุณหภูมิเซ็นเซอร์สัมผัสเซ็นเซอร์อัคคีภัยเซ็นเซอร์ก๊าซเซ็นเซอร์ความชื้นเซ็นเซอร์แสงเซ็นเซอร์ความใกล้เคียง ฯลฯ เซ็นเซอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่มีจำหน่ายเป็นวงจรรวมขนาดเล็กซึ่งทำให้ง่ายต่อการ อินเตอร์เฟซ. หนึ่งในตัวอย่างของเซ็นเซอร์ความชื้นขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำเช่นเซ็นเซอร์ HDC2080
HDC2080 Sensor คืออะไร?
HDC2080 เป็นเซนเซอร์วัดความชื้นและอุณหภูมิแบบดิจิตอล มีองค์ประกอบตรวจจับความชื้นองค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลหน่วยความจำที่ปรับเทียบแล้วและอินเทอร์เฟซ I2C ทั้งหมดที่ฝังอยู่ใน IC 6 พิน 3 มม. × 3 มม.
HDC2080
HDC2080 ให้ความละเอียดที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับทั้งการวัดอุณหภูมิและความชื้น เซ็นเซอร์นี้ประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับแบบ capacitive และวัดความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อม
แผนภาพบล็อก
บล็อกไดอะแกรมของ HDC2080
HDC2080 มีโหมดการวัดสองประเภท - โหมดอัตโนมัติและโหมดทริกเกอร์ตามความต้องการ ในโหมดอัตโนมัติ HDC2080 ไม่ต้องใช้คำสั่ง I2C เพื่อเริ่มการวัด ในขณะทำงานในโหมดนี้ IC จะถูกตั้งโปรแกรมให้ทำการวัดเป็นระยะ
ในโหมดทริกเกอร์ออนดีมานด์จำเป็นต้องใช้คำสั่ง I2C เพื่อเริ่มการวัด หลังจากเสร็จสิ้นการแปลงอุปกรณ์จะเข้าสู่โหมดสลีปและรอคำสั่ง I2C อื่นเพื่อเริ่มการวัด
HDC2080 มีโหมดการทำงานสองโหมด - โหมดสลีปและโหมดการวัด คุณลักษณะสำคัญของ HDC2080 ที่เหมาะสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานคือการใช้พลังงานต่ำ เมื่อนำไปใช้กับแอปพลิเคชันประเภทนี้ HDC2080 จะใช้เวลาส่วนใหญ่ในโหมดสลีป ในโหมดนี้การใช้พลังงานเฉลี่ยของ IC คือ 50 nA
เมื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง HDC2080 อาจเผชิญกับปัญหาการควบแน่น เพื่อป้องกันปัญหานี้ IC จะมาพร้อมกับองค์ประกอบความร้อนในตัว เครื่องทำความร้อนนี้ที่มีช่วงการทำงาน -40 ° C ถึง 85 ° C สามารถเปิดได้ชั่วครู่เพื่อกำจัดการควบแน่น
HDC2080 ทำงานเหมือนทาสบนอินเทอร์เฟซบัส I2C ท่อระบายน้ำแบบเปิด SDA และ SCL ใช้เพื่อเชื่อมต่อกับ อินเทอร์เฟซ I2C . HDC2080 ยังมีไฟล์ ADC เพื่อแปลงค่าการวัดจากอนาล็อกเป็นดิจิตอล
แผนภูมิวงจรรวม
การตั้งค่าองค์ประกอบการตรวจจับและความแม่นยำของเซ็นเซอร์อย่างเหมาะสมส่งผลอย่างมากต่อความแม่นยำในการวัดค่า RH และอุณหภูมิ ขอแนะนำให้แยก HDC2080 จากแหล่งความร้อนเช่นแบตเตอรี่จอแสดงผลองค์ประกอบตัวต้านทาน ฯลฯ ... เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของเซ็นเซอร์
การได้รับรังสี UV ไอระเหยสารเคมีแสงที่มองเห็นเป็นเวลานานและเป็นเวลานานอาจส่งผลกระทบต่อ RH% ของเซ็นเซอร์
Pin Configuration ของ HDC2080
พินไดอะแกรมของ HDC2080
HDC2080 มีจำหน่ายในแพ็คเกจขนาด DMB 3.00 มม. × 3.0 มม. 6 พิน
- Pin-1 คือสายข้อมูลอนุกรมสำหรับ I2C, SDA pin ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเชื่อมต่อจากพินนี้กับแรงดันไฟฟ้าบวก
- Pin-2, GND คือพินกราวด์
- Pin-3, ADDR คือพินเลือกที่อยู่ พินนี้สามารถปล่อยทิ้งไว้ได้โดยไม่ได้เชื่อมต่อหรือต่อสายลงกราวด์ก็ได้ เมื่อปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้เชื่อมต่อหรือเชื่อมต่อกับกราวด์แอดเดรสทาสคือ 1000000 เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟบวกที่อยู่สเลฟคือ 1000001
- Pin-4, DRDY / INT เป็นพินข้อมูลที่พร้อม / ขัดจังหวะ
- Pin-5, VDD คือพินแรงดันไฟฟ้าบวก
- PIn-6, SCL เป็นสายนาฬิกาแบบอนุกรมสำหรับ I2C ก ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น ควรเชื่อมต่อจากพินนี้กับแหล่งจ่ายไฟบวก
ข้อมูลจำเพาะ
ข้อมูลจำเพาะของ HDC2080 Digital sensor มีดังต่อไปนี้ -
- เซ็นเซอร์นี้จะวัดความชื้นสัมพัทธ์
- ประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับที่ใช้ capacitive
- ช่วงความชื้นสัมพัทธ์ของเซ็นเซอร์นี้ถ้าตั้งแต่ 0 ถึง 100%
- ความแม่นยำของความชื้นโดยทั่วไปของ HDC2080 คือ± 2 ° C
- เซ็นเซอร์นี้มีความแม่นยำของอุณหภูมิสูงสุด± 0.2 ° C
- ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของ HDC2080 อยู่ระหว่าง -40 ° C ถึง 85 ° C
- ช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้ของเซ็นเซอร์นี้อยู่ระหว่าง -40 ° C ถึง 125 ° C
- กระแสจ่ายเฉลี่ยคือ 300nA สำหรับ RH% เท่านั้นในขณะที่ 550nA หากคำนวณทั้ง RH% และอุณหภูมิ
- เซ็นเซอร์นี้มีโหมดการวัดอัตโนมัติ
- เซ็นเซอร์ HDC2080 มีความเข้ากันได้กับอินเทอร์เฟซ I2C
- ช่วงแรงดันไฟฟ้าสำหรับ IC นี้อยู่ระหว่าง 1.62V ถึง 3.6V
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของเซ็นเซอร์นี้คือ 3.9V
- IC นี้มีให้เป็นแพ็คเกจ DMB ขนาดเล็ก
- เพื่อกระจายการควบแน่นและความชื้นองค์ประกอบความร้อนจะถูกฝังอยู่บน IC ด้วย
- เพื่อแจ้งเตือน IC นี้ยังมีเกณฑ์การขัดจังหวะที่ตั้งโปรแกรมได้
- เซ็นเซอร์สามารถปลุกได้โดยไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ใด ๆ
- นอกจากนี้ HDC2080 รุ่นเล็กกว่า HDC2010 ยังมีให้สำหรับการใช้งานที่ขนาดของ PCB มีขนาดเล็กมาก
- ข้อกำหนดการใช้พลังงานของ IC นี้ต่ำมาก
- เมื่อใช้เพื่อตรวจจับ RH หรืออุณหภูมิ HDC2080 มีความละเอียด 14 บิต
- เวลาตอบสนองขณะวัด RH คือ 8 วินาที
การใช้งาน HDC2080
HDC2080 เป็นเซ็นเซอร์ในตัวเพื่อวัดความชื้นและอุณหภูมิ เซ็นเซอร์นี้ออกแบบมาสำหรับระบบที่ใช้แบตเตอรี่ เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้ในเครื่องซักผ้าเครื่องอบผ้าเครื่องใช้ในบ้านโรงพยาบาลเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท ฯลฯ ... สำหรับการวัดความชื้น สิ่งเหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์ดิจิทัลและสามารถเชื่อมต่อได้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้อย่างง่ายดาย
ในระบบ HVAC เซ็นเซอร์จะเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์จะรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์และตามค่าข้อมูลเหล่านี้ระบบทำความร้อนและระบบทำความเย็นจะรักษาอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมในระดับที่ต้องการ
การวัดความชื้นก็มีความสำคัญเช่นกันในหน่วยแพทย์ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของระดับความชื้นอาจส่งผลต่อสุขภาพของผู้ป่วยอย่างรุนแรง
IC ทางเลือก
IC บางตัวที่สามารถใช้เป็นทางเลือกแทนเซ็นเซอร์ HDC2080 ได้แก่ - HDC1010, HDC 1080, HDC2010 ฯลฯ ...
HDC2080 เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเนื่องจากมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับขนาดทางกายภาพของวงจร ขนาดกะทัดรัดพร้อมคุณสมบัติการใช้พลังงานต่ำมีประโยชน์มากสำหรับการใช้งานที่ใช้แบตเตอรี่ IC นี้ไม่ควรสัมผัสกับควันเคมีและความร้อนเป็นเวลานาน ซึ่งอาจทำให้ความแม่นยำของการวัดลดลง เงื่อนไขทางไฟฟ้าและสภาพการเก็บรักษาเพิ่มเติมของ IC นี้สามารถพบได้ในเอกสารข้อมูลที่จัดทำโดย เครื่องมือวัดของเท็กซัส .
เครดิตรูปภาพ: Texas Instrumentation
