精確測量的數(shù)字化解決方案

在許多不同的產(chǎn)品應(yīng)用中都對溫度和相對濕度測量提出很高的要求，為了滿足這一需要，業(yè)界開發(fā)出了大量數(shù)字式傳感器。霍尼韋爾研究了傳感器數(shù)字化技術(shù)及其優(yōu)勢，并通過本文引領(lǐng)您認(rèn)識其潛在應(yīng)用。

過去，濕度/溫度傳感器用戶不得不將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。這樣做不僅需要增加信號調(diào)理組件，而且還有可能導(dǎo)致信號丟失和較多的電路錯(cuò)誤。對于有嚴(yán)格精度要求且不含遲滯和溫度效應(yīng)的應(yīng)用，部分用戶也會使用數(shù)字式傳感器。然后，應(yīng)用結(jié)果并不盡如人意，傳感器精度低于預(yù)期，有些需要OEM花費(fèi)額外的時(shí)間和成本進(jìn)行校準(zhǔn)。更有甚者，如果不能在初期解決問題，就會造成更糟糕的情況，導(dǎo)致系統(tǒng)保修問題。

現(xiàn)在，霍尼韋爾推出了HumidIcon數(shù)字式濕度/溫度傳感器：HIH-6130/ 6131系列。該系列傳感器集精度、穩(wěn)定性、能源效率和濕度及溫度的數(shù)字輸出等諸多特性于一身，適合大量潛在應(yīng)用。

應(yīng)用

這些傳感器的潛在應(yīng)用包括空調(diào)/空氣流動系統(tǒng)、熱感應(yīng)、恒溫控制器、加濕器/去濕器以及恒濕器，可提供精準(zhǔn)的相對濕度和溫度測量，能保持使人們在室內(nèi)感到舒適和理想的濕度/溫度。此外，該傳感器還具有低能耗特性。

其中一個(gè)應(yīng)用實(shí)例就是用于通信機(jī)柜的暖通空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)，提供精確地相對濕度和溫度測量，以便維持溫度和濕度水平，確保機(jī)柜正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

該系列傳感器還適用于氣象站，幫助準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地監(jiān)測和報(bào)告氣象條件。在化工行業(yè)，人們將該傳感器用到培養(yǎng)器或人造環(huán)境中，支持關(guān)鍵工藝和實(shí)驗(yàn)，提高工藝效率；在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)，傳感器用于睡眠呼吸機(jī)和呼吸機(jī)中，執(zhí)行精確的相對濕度和溫度測量，確保設(shè)備供應(yīng)溫暖濕潤的空氣，增強(qiáng)患者的舒適度和安全性，提高治療效率。

另外，該解決方案還可用于測量壓縮空氣管路中的相對濕度，防止系統(tǒng)出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，確保管路中供應(yīng)干燥的壓縮空氣，這對過程控制測量十分關(guān)鍵。

技術(shù)

霍尼韋爾該系列傳感器提供真正經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)臄?shù)字I2C輸出，允許客戶從PCB上去掉信號調(diào)理的相關(guān)組件，從而釋放空間，降低成本。此外，這還簡化了與微處理器的集成，客戶從此不必再實(shí)施復(fù)雜的信號調(diào)節(jié)。數(shù)字I2C輸出意味著該系列傳感器易于與微處理器集成，在很多情況下，可與當(dāng)前已使用的其他傳感器共用數(shù)據(jù)通信總線。

接下來讓我們深入探討一下這些傳感器的優(yōu)勢：在（完全補(bǔ)償溫度范圍）5°C 到50°C 和相對濕度10% 到90%的條件下，提供1.2% RH的長期（5年）穩(wěn)定性，及總誤差帶為±5%的精度。總誤差帶包括傳感器所有可能的誤差來源，可有效減少單獨(dú)進(jìn)行的傳感器測試與校準(zhǔn)，支持系統(tǒng)精度和保修要求，幫助優(yōu)化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，另外提供出色的傳感器互換性，為公司節(jié)省時(shí)間和資金。

可選的一或兩個(gè)相對濕度水平警報(bào)輸出，能夠讓用戶監(jiān)測相對濕度水平是否超過或低于該應(yīng)用的預(yù)設(shè)值。

通常，濕度傳感器需要在特殊的設(shè)備室，在75%相對濕度條件下經(jīng)過為期12小時(shí)的RH再水合過程，以便糾正回流溫度偏差。HumidIcon設(shè)備僅需在相對濕度>50%的環(huán)境條件下經(jīng)過5小時(shí)再水合過程。這種長期穩(wěn)定性可最大限度降低將系統(tǒng)的性能故障率，使得傳感器在使用期限間免維護(hù)和更換，保證了最大連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)還無需對使用的傳感器定期重新校準(zhǔn)。

此外，傳感元件的多層結(jié)構(gòu)能夠?qū)勾蟛糠謶?yīng)用中的危險(xiǎn)因素，如冷凝、灰塵、臟污、油脂和常見的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)。

該傳感器還有一大優(yōu)勢——節(jié)能。該系列傳感器使用的電源電壓低至2.3Vdc，完全勝任低能耗和兼容無線的應(yīng)用。使用電池供電時(shí)，傳感器在不進(jìn)行測量時(shí)會進(jìn)入“休眠模式”，這時(shí)只消耗1µA電流；而在開足馬力進(jìn)行工作時(shí)，消耗電流為650µA。

超小型SOIC-8 SMD封裝具有以下兩種配置，應(yīng)用范圍極廣：HIH-6130 – 無過濾器，無冷凝；HIH-6131 – 疏水濾膜過濾器，抗冷凝。