Nous, les humains, interagissons avec l'environnement extérieur à l'aide des sens. Un corps humain a cinq types de sens différents, qui contribuent à son bon fonctionnement. De la même manière, les machines et l'électronique nécessitent également des éléments sensibles pour interagir avec l'environnement externe. Capteurs sont les dispositifs que les machines utilisent comme éléments de détection. Il existe différents types de capteurs pour mesurer et détecter différentes grandeurs physiques. Certains des exemples de ces capteurs sont le capteur de température, le capteur tactile, le capteur d'incendie, le capteur de gaz, le capteur d'humidité, le capteur de lumière, le capteur de proximité, etc. La plupart de ces capteurs sont disponibles sous forme de circuits intégrés de petite taille, ce qui les rend faciles à interface. L'un des exemples d'un tel capteur d'humidité de petite taille et à faible consommation d'énergie est le capteur HDC2080.

Qu'est-ce qu'un capteur HDC2080?

HDC2080 est un capteur numérique de mesure d'humidité et de température. Il dispose d'un élément de détection d'humidité, d'un élément de détection de température, d'un convertisseur analogique-numérique, d'une mémoire calibrée et d'une interface I2C, le tout intégré sur un seul circuit intégré à 6 broches de 3 mm × 3 mm.

HDC2080

HDC2080 offre une résolution programmable pour les mesures de température et d'humidité. Ce capteur contient un élément de détection capacitif et mesure l'humidité relative de l'environnement.

Diagramme

Schéma-bloc-de-HDC2080

Le HDC2080 dispose de deux types de modes de mesure: le mode automatique et le mode de déclenchement à la demande. En mode automatique, le HDC2080 ne nécessite aucune commande I2C pour lancer la mesure. Tout en travaillant dans ce mode, le CI est programmé pour effectuer des mesures périodiquement.

En mode de déclenchement à la demande, des commandes I2C sont nécessaires pour lancer les mesures. Une fois la conversion terminée, l'appareil passe en mode veille et attend une autre commande I2C pour démarrer la mesure.

Le HDC2080 a deux modes de fonctionnement: le mode veille et le mode de mesure. La caractéristique clé du HDC2080 qui le rend adapté aux applications de récupération d'énergie est sa faible consommation d'énergie. Lorsqu'il est appliqué pour ce type d'applications, le HDC2080 passe la plupart du temps en mode veille. Dans ce mode, la consommation électrique moyenne du CI est de 50 nA.

Lorsqu'il travaille dans un environnement à humidité élevée, le HDC2080 peut faire face au problème de la condensation. Pour éviter cela, le CI est équipé d'un élément chauffant intégré. Cet appareil de chauffage, avec une plage de fonctionnement de -40 ° C à 85 ° C, peut être brièvement mis en marche pour éliminer la condensation.

HDC2080 fonctionne en tant qu'esclave sur l'interface de bus I2C. Les conduites à drain ouvert SDA et SCL sont utilisées pour établir la connexion avec le Interface I2C . HDC2080 contient également un ADC pour convertir les valeurs de mesure d'analogique en numérique.

Schéma

Une configuration correcte de l'élément de détection et de la précision des capteurs affecte grandement la précision de la mesure des valeurs d'humidité relative et de température. Il est recommandé d'isoler le HDC2080 des sources de chaleur telles que les piles, l'affichage, les éléments résistifs, etc. pour améliorer la précision du capteur.

Une exposition longue et prolongée aux rayons UV, aux vapeurs chimiques, à la lumière visible peut affecter le% HR du capteur.

Configuration des broches du HDC2080

Schéma des broches du HDC2080

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HDC2080 est disponible sous la forme d'un boîtier DMB 6 broches de 3,00 mm × 3,0 mm.

La broche 1 est la ligne de données série pour la broche I2C, SDA. Une résistance pull-up est connectée à partir de cette broche à la tension d'alimentation positive.
La broche 2, GND, est la broche de masse.
La broche 3, ADDR, est la broche de sélection d'adresse. Cette broche peut être laissée non connectée ou peut être câblée à la terre. Lorsqu'il n'est pas connecté ou connecté à la terre, l'adresse de l'esclave est 1000000. Lorsqu'il est connecté à l'alimentation positive, l'adresse de l'esclave est 1000001.
La broche 4, DRDY / INT, est la broche de données prêtes / d'interruption.
La broche 5, VDD, est la broche de tension d'alimentation positive.
PIn-6, SCL, est la ligne d'horloge série pour I2C. UNE résistance pull-up doit être connecté de cette broche à l'alimentation positive.

Caractéristiques

Les spécifications du capteur numérique HDC2080 sont les suivantes:

Ce capteur mesure l'humidité relative.
Il contient un élément de détection capacitif.
La plage d'humidité relative de ce capteur est comprise entre 0 et 100%.
Une précision d'humidité typique du HDC2080 est de ± 2 ° C.
Ce capteur a une précision de température maximale de ± 0,2 ° C.
La plage de températures de fonctionnement du HDC2080 va de -40 ° C à 85 ° C.
La plage de température fonctionnelle de ce capteur va de -40 ° C à 125 ° C.
Le courant d'alimentation moyen est de 300 nA pour HR% uniquement, alors qu'il est de 550 nA si le% HR et la température sont calculés.
Ce capteur contient un mode de mesure automatique.
Le capteur HDC2080 est compatible avec l'interface I2C.
La plage de tension d'alimentation pour ce circuit intégré est de 1,62 V à 3,6 V.
La tension d'entrée maximale requise pour le bon fonctionnement de ce capteur est de 3,9V.
Ce circuit intégré est disponible sous la forme d'un petit boîtier DMB.
Pour dissiper la condensation et l'humidité, un élément chauffant est également intégré au CI.
Pour fournir des alertes, ce CI contient également des seuils d'interruption programmables.
Le capteur peut se réveiller sans l'aide d'un microcontrôleur.
Une version plus petite du HDC2080, le HDC2010, est également disponible pour les applications où la taille du PCB est très petite.
L'exigence de consommation d'énergie de ce circuit intégré est très faible.
Lorsqu'il est utilisé pour détecter l'humidité relative ou la température, le HDC2080 a une résolution de 14 bits.
Le temps de réponse lors de la mesure d'HR est de 8 secondes.

Applications de HDC2080

HDC2080 est un capteur intégré pour mesurer l'humidité et la température. Ce capteur est conçu pour les systèmes alimentés par batterie. Ces capteurs sont utilisés dans les laveuses, sécheuses, électroménagers, hôpitaux, imprimantes à jet d'encre, etc. pour mesurer l'humidité. Ce sont des capteurs numériques et peuvent être interfacés avec microcontrôleurs facilement.

Dans les systèmes HVAC, le capteur est interfacé avec un microcontrôleur. Le microcontrôleur recueille les données du capteur et sur la base de ces valeurs de données, les systèmes de chauffage et de refroidissement maintiennent la température ambiante aux niveaux préférés.

La mesure de l'humidité est également importante dans les unités médicales, où le changement des niveaux d'humidité peut affecter gravement la santé des patients.

IC alternatif

Certains des circuits intégrés pouvant être utilisés comme alternative au capteur HDC2080 sont: HDC1010, HDC 1080, HDC2010, etc.

HDC2080 est un choix idéal lorsqu'il existe une limitation de la taille physique du circuit. Sa taille compacte avec une fonction de faible consommation d'énergie est très utile pour les applications alimentées par batterie. Ce CI ne doit pas être exposé aux fumées chimiques et à la chaleur pendant une durée plus longue. Cela peut entraîner une diminution de la précision des mesures. D'autres conditions électriques et conditions de stockage de ce CI peuvent être trouvées dans la fiche technique fournie par Instrumentations du Texas .

Crédit d'image: Texas Instrumentation