HDC2080デジタルセンサー：回路図とその仕様

私たち人間は、感覚の助けを借りて外部環境と相互作用します。人体には5種類の感覚があり、適切に機能するのに役立ちます。同様に、機械や電子機器も、外部環境と相互作用するためにいくつかの検知要素を必要とします。センサーは、機械が感知要素として使用するデバイスです。さまざまな物理量を測定および検出するためのさまざまなタイプのセンサーがあります。これらのセンサーの例としては、温度センサー、タッチセンサー、火災センサー、ガスセンサー、湿度センサー、光センサー、近接センサーなどがあります。これらのセンサーのほとんどは、小型の集積回路として利用できるため、簡単に操作できます。インターフェース。このような小型で低消費電力の湿度センサーの例の1つは、HDC2080センサーです。

HDC2080センサーとは何ですか？

HDC2080は、デジタル湿度および温度測定センサーです。湿度検知素子、温度検知素子、アナログ-デジタルコンバータ、校正済みメモリ、I2Cインターフェースがすべて単一の3mm×3mm6ピンICに組み込まれています。

HDC2080は、温度と湿度の両方の測定にプログラム可能な解像度を提供します。このセンサーには静電容量センサーが含まれており、環境の相対湿度を測定します。

ブロック図

HDC2080には、自動モードとトリガーオンデマンドモードの2種類の測定モードがあります。自動モードでは、HDC2080は測定を開始するためにI2Cコマンドを必要としません。このモードで動作している間、ICは定期的に測定を実行するようにプログラムされています。

トリガーオンデマンドモードでは、測定を開始するためにI2Cコマンドが必要です。変換が完了すると、デバイスはスリープモードになり、別のI2Cコマンドが測定を開始するのを待ちます。

HDC2080には、スリープモードと測定モードの2つの動作モードがあります。 HDC2080の主な特徴は、環境発電アプリケーションに適しているため、消費電力が少ないことです。これらのタイプのアプリケーションに適用すると、HDC2080はほとんどの時間をスリープモードで過ごします。このモードでは、ICの平均消費電力は50nAです。

高湿度環境で作業する場合、HDC2080は凝縮の問題に直面する可能性があります。これを防ぐために、ICには発熱体が組み込まれています。このヒーターは、-40°Cから85°Cの動作範囲で、短時間スイッチを入れて凝縮を取り除くことができます。

HDC2080は、I2Cバスインターフェイスでスレーブとして動作します。 SDAおよびSCLオープンドレインラインは、I2Cインターフェイスとの接続に使用されます。 HDC2080には、測定値をアナログからデジタルに変換するためのADCも含まれています。

回路図

センサー要素とセンサーの精度を適切に設定すると、RHと温度の値の測定の精度に大きく影響します。センサーの精度を向上させるために、バッテリー、ディスプレイ、抵抗素子などの熱源からHDC2080を分離することをお勧めします。

UV放射、化学蒸気、可視光に長時間長時間さらされると、センサーのRH％に影響を与える可能性があります。

HDC2080のピン構成

HDC2080は、6ピンDMB3.00mm×3.0mmサイズのパッケージとして提供されています。

• ピン1は、I2C、SDAピンのシリアルデータラインです。このピンから正の電源電圧にプルアップ抵抗が接続されています。
• ピン2、GNDはアースピンです。
• ピン3、ADDRは、アドレス選択ピンです。このピンは、未接続のままにすることも、アースに配線することもできます。未接続のままにするか、アースに接続すると、スレーブアドレスは1000000になります。正の電源に接続すると、スレーブアドレスは1000001になります。
• ピン4、DRDY / INTは、データレディ/割り込みピンです。
• ピン5、VDDは、正の電源電圧ピンです。
• PIn-6、SCLは、I2Cのシリアルクロックラインです。このピンから正の電源にプルアップ抵抗を接続する必要があります。

仕様

HDC2080デジタルセンサーの仕様は次のとおりです-

• このセンサーは相対湿度を測定します。
• 静電容量ベースの検出素子が含まれています。
• 0〜100％の場合のこのセンサーの相対湿度範囲。
• HDC2080の一般的な湿度精度は±2°Cです。
• このセンサーの最高温度精度は±0.2°Cです。
• HDC2080の動作温度範囲は-40°Cから85°Cです。
• このセンサーの機能温度範囲は-40°Cから125°Cです。
• 平均供給電流はRH％のみで300nAですが、RH％と温度の両方を計算すると550nAです。
• このセンサーには自動測定モードが含まれています。
• HDC2080センサーにはI2Cインターフェースとの互換性があります。
• このICの供給電圧範囲は1.62V〜3.6Vです。
• このセンサーが正しく機能するために必要な最大入力電圧は3.9Vです。
• このICは小さなDMBパッケージとして入手できます。
• 凝縮と湿気を放散するために、発熱体もICに埋め込まれています。
• アラートを提供するために、このICにはプログラム可能な割り込みしきい値も含まれています。
• センサーは、マイクロコントローラーを使用せずにウェイクアップできます。
• HDC2080の小型バージョンであるHDC2010は、PCBのサイズが非常に小さいアプリケーションにも使用できます。
• このICの消費電力要件は非常に低いです。
• RHまたは温度のいずれかを検知するために使用される場合、HDC2080の解像度は14ビットです。
• RH測定中の応答時間は8秒です。

HDC2080のアプリケーション

HDC2080は、湿度と温度を測定するための統合センサーです。このセンサーは、バッテリー駆動システム用に設計されています。これらのセンサーは、洗濯機、乾燥機、家電製品、病院、インクジェットプリンターなどで、湿度を測定するために使用されます。これらはデジタルセンサーであり、マイクロコントローラーと簡単に接続できます。

HVACシステムでは、センサーはマイクロコントローラーとインターフェースします。マイクロコントローラーはセンサーからデータを収集し、これらのデータ値に基づいて、冷暖房システムが環境温度を好ましいレベルに維持します。

湿度の測定は、湿度レベルの変化が患者の健康に深刻な影響を与える可能性がある医療ユニットでも重要です。

代替IC

HDC2080センサーの代替として使用できるICには、HDC1010、HDC 1080、HDC2010などがあります…

HDC2080は、回路の物理的なサイズに制限がある場合に理想的な選択肢です。低消費電力機能を備えたコンパクトなサイズは、バッテリ駆動のアプリケーションに非常に役立ちます。このICは、化学物質の煙や熱に長時間さらされないようにする必要があります。これにより、測定精度が低下する場合があります。このICのその他の電気的条件と保管条件は、テキサスの計装によって提供されるデータシートに記載されています。

画像クレジット： テキサスインスツルメンテーション