HDC2080 디지털 센서:회로도 및 사양

우리 인간은 감각의 도움으로 외부 환경과 상호 작용합니다. 인체에는 5가지 유형의 감각이 있으며, 이는 적절한 기능을 하는 데 도움이 됩니다. 같은 방식으로 기계와 전자 제품도 외부 환경과 상호 작용하기 위해 일부 감지 요소가 필요합니다. 센서는 기계가 감지 요소로 사용하는 장치입니다. 다양한 물리량을 측정하고 감지하기 위한 다양한 유형의 센서가 있습니다. 이러한 센서의 예로는 온도 센서, 터치 센서, 화재 센서, 가스 센서, 습도 센서, 조도 센서, 근접 센서 등이 있습니다. 이러한 센서의 대부분은 소형 집적 회로로 제공되므로 쉽게 사용할 수 있습니다. 상호 작용. 이러한 소형 저전력 습도 센서의 예로 HDC2080 센서를 들 수 있습니다.

HDC2080 센서란 무엇입니까?

HDC2080은 디지털 습도 및 온도 측정 센서입니다. 습도 감지 요소, 온도 감지 요소, 아날로그-디지털 변환기, 보정된 메모리 및 I2C 인터페이스가 모두 단일 3mm × 3mm 6핀 IC에 내장되어 있습니다.

HDC2080은 온도 및 습도 측정 모두에 대해 프로그래밍 가능한 해상도를 제공합니다. 이 센서에는 정전용량 감지 요소가 포함되어 있으며 환경의 상대 습도를 측정합니다.

블록 다이어그램

HDC2080에는 자동 모드와 요청 시 트리거 모드의 두 가지 측정 모드가 있습니다. 자동 모드에서 HDC2080은 측정을 시작하기 위해 I2C 명령이 필요하지 않습니다. 이 모드에서 작업하는 동안 IC는 주기적으로 측정을 수행하도록 프로그래밍됩니다.

주문형 트리거 모드에서 측정을 시작하려면 I2C 명령이 필요합니다. 변환이 완료되면 장치는 절전 모드로 전환되고 다른 I2C 명령이 측정을 시작하기를 기다립니다.

HDC2080에는 절전 모드와 측정 모드의 두 가지 작동 모드가 있습니다. 에너지 수확 애플리케이션에 적합한 HDC2080의 주요 기능은 낮은 전력 소비입니다. 이러한 유형의 애플리케이션에 적용할 경우 HDC2080은 대부분의 시간을 절전 모드로 보냅니다. 이 모드에서 IC의 평균 전력 소비는 50nA입니다.

습도가 높은 환경에서 작업할 때 HDC2080은 결로 문제에 직면할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 IC에는 통합 발열체가 제공됩니다. 작동 범위가 -40°C ~ 85°C인 이 히터는 응결을 제거하기 위해 잠시 스위치를 켤 수 있습니다.

HDC2080은 I2C 버스 인터페이스에서 슬레이브로 작동합니다. SDA 및 SCL 오픈 드레인 라인은 I2C 인터페이스와 연결하는 데 사용됩니다. HDC2080에는 측정값을 아날로그에서 디지털로 변환하는 ADC도 포함되어 있습니다.

회로도

감지 요소 및 센서 정확도의 적절한 설정은 RH 및 온도 값 측정의 정확도에 큰 영향을 미칩니다. 센서의 정확도를 높이려면 배터리, 디스플레이, 저항성 요소 등과 같은 열원으로부터 HDC2080을 격리하는 것이 좋습니다.

자외선, 화학 증기, 가시광선에 장기간 노출되면 센서의 RH%에 영향을 줄 수 있습니다.

HDC2080의 핀 구성

HDC2080은 6핀 DMB 3.00mm × 3.0mm 크기 패키지로 제공됩니다.

• Pin-1은 I2C, SDA 핀용 직렬 데이터 라인입니다. 풀업 저항은 이 핀에서 양의 공급 전압으로 연결됩니다.
• 2번 핀, GND는 접지 핀입니다.
• 3번 핀, ADDR은 주소 선택 핀입니다. 이 핀은 연결되지 않은 상태로 두거나 접지에 고정 배선될 수 있습니다. 연결되지 않은 상태로 두거나 접지에 연결된 경우 슬레이브 주소는 1000000입니다. 양의 전원 공급 장치에 연결될 때 슬레이브 주소는 1000001입니다.
• 4번 핀, DRDY/INT는 데이터 준비/인터럽트 핀입니다.
• 핀 5, VDD는 양의 공급 전압 핀입니다.
• PIn-6, SCL은 I2C용 직렬 클록 라인입니다. 이 핀에서 양극 전원 공급 장치로 풀업 저항을 연결해야 합니다.

사양

HDC2080 디지털 센서의 사양은 다음과 같습니다-

• 이 센서는 상대 습도를 측정합니다.
• 용량 기반 감지 요소가 포함되어 있습니다.
• 0 ~ 100%인 경우 이 센서의 상대 습도 범위입니다.
• HDC2080의 일반적인 습도 정확도는 ± 2°C입니다.
• 이 센서의 최대 온도 정확도는 ±0.2°C입니다.
• HDC2080의 작동 온도 범위는 -40°C ~ 85°C입니다.
• 이 센서의 기능 온도 범위는 -40°C ~ 125°C입니다.
• 평균 공급 전류는 RH%에 대해서만 300nA이고 RH%와 온도를 모두 계산하면 550nA입니다.
• 이 센서에는 자동 측정 모드가 포함되어 있습니다.
• HDC2080 센서는 I2C 인터페이스와 호환됩니다.
• 이 IC의 공급 전압 범위는 1.62V ~ 3.6V입니다.
• 이 센서가 제대로 작동하는 데 필요한 최대 입력 전압은 3.9V입니다.
• 이 IC는 소형 DMB 패키지로 제공됩니다.
• 응결 및 습기를 분산시키기 위해 발열체도 IC에 내장되어 있습니다.
• 경고를 제공하기 위해 이 IC에는 프로그래밍 가능한 인터럽트 임계값도 포함되어 있습니다.
• 센서는 마이크로컨트롤러의 도움 없이 작동할 수 있습니다.
• HDC2080의 소형 버전인 HDC2010도 PCB 크기가 매우 작은 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.
• 이 IC의 전력 소비 요구 사항은 매우 낮습니다.
• RH 또는 온도를 감지하는 데 사용되는 경우 HDC2080의 해상도는 14비트입니다.
• RH 측정 중 응답 시간은 8초입니다.

HDC2080의 애플리케이션

HDC2080은 습도와 온도를 측정하는 통합 센서입니다. 이 센서는 배터리 구동 시스템용으로 설계되었습니다. 이 센서는 습도 측정을 위해 세탁기, 건조기, 가전 제품, 병원, 잉크젯 프린터 등에 사용됩니다. 이들은 디지털 센서이며 마이크로컨트롤러와 쉽게 인터페이스할 수 있습니다.

HVAC 시스템에서 센서는 마이크로컨트롤러와 인터페이스됩니다. 마이크로 컨트롤러는 센서에서 데이터를 수집하고 이러한 데이터 값을 기반으로 난방 및 냉방 시스템은 환경 온도를 원하는 수준으로 유지합니다.

습도 측정은 습도 수준의 변화가 환자의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있는 의료 기관에서도 중요합니다.

대체 IC

HDC2080 센서의 대안으로 사용할 수 있는 IC는 HDC1010, HDC 1080, HDC2010 등입니다.

HDC2080은 회로의 물리적 크기에 제한이 있기 때문에 이상적인 선택입니다. 저전력 소비 기능을 갖춘 컴팩트한 크기는 배터리 구동 애플리케이션에 매우 유용합니다. 이 IC는 더 오랜 시간 동안 화학 연기와 열에 노출되어서는 안 됩니다. 이로 인해 측정 정확도가 떨어질 수 있습니다. 이 IC의 추가 전기 조건 및 보관 조건은 Texas Instrumentations에서 제공하는 데이터시트에서 확인할 수 있습니다.

이미지 제공: 텍사스 인스트루먼테이션