sht10中文说明书 pdf.pdf-资料库

数字温湿度传感器 SHT 1x / SHT 7x （请以英文为准，译文仅供参考） _ 相对湿度和温度测量 _ 兼有露点 _ 全部校准，数字输出， _ 卓越的长期稳定性 _ 无需额外部件 _ 超低能耗 _ 表面贴片或 4 引脚安装完全互换 _ 超小尺寸 _ 自动休眠 SHT1x / SHT7x 产品概述 SHTxx 系列单芯片传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专利的工业 COMS 过程微加工技术（CMOSens®），确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。 SHT1x 每个 SHTxx 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。两线制串行接口和内部基准电压，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品提供表面贴片 LCC（无铅芯片）或 4 针单排引脚封装。特殊封装形式可根据用户需求而提供。应用领域 _ 暖通空调 HVAC _ 汽车 _ 消费品 _气象站 _湿度调节器 _除湿器订货信息型号测湿精度 [%RH] SHT 10 ±4.5 SHT 11 ±3.0 SHT 15 ±2.0 SHT 71 ±3.0 SHT 75 ±1.8 _ 测试及检测设备 _ 数据记录器 _ 自动控制 _ 家电 _ 医疗 1 框图湿度传感器温度传感器测温精度 [℃]在 25℃ 封装 ±0.5 ±0.4 ±0.3 ±0.4 ±0.3 SMD（LCC） SMD（LCC） SMD（LCC） 4-pin 单排直插 4-pin 单排直插校验存储器 D 1 4-bit A i t a c i f i l n o p m A 数字 2-线接口 & CRC 发生器 SCK DATA GND VDD

SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 1 传感器性能说明条件 Min. Typ. Max. 单位参数湿度分辨率 (1) 重复性精度 (1) 不确定性互换性非线性度量程范围响应时间迟滞长期稳定性温度分辨率 (2) 重复性精度(3) 量程范围线性化原始数据线性化 1/e (63%) 25℃ ，1m/s 空气典型值 1/e (63%) 传感器性能说明响应时间表 1 2 接口说明 Vdd 0.5 8 0.03 12 ±0.1 0.03 %RH Bit 12(2) %RH 参见图 1 %RH %RH %RH S 可完全互换 ±3 <<1 100 10 8 ±1 < 0.5 %RH %RH/yr 0 6 0.04 0.07 12 -40 -40 5 0.01 0.02 14 0.01 0.02 14 ±0.1 ±0.2 参见图 1 123.8 254.9 30 图 1 相对湿度、温度和露点的精度曲线 2.2.1 串行时钟输入 (SCK) SCK 用于微处理器与 SHTxx 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCK 频率。 °C °F Bit °C °F °C °F s uC (master) GND DATA SCK Vdd 2.4 - 5.5V SHT1x (slave) 2.2.2 串行数据 (DATA) 典型应用电路图 2 2.1 电源引脚 SHTxx 的供电电压为 2.4~5.5V。传感器上电后，要等待 11ms 以越过“休眠”状态。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。 2.2 串行接口 (两线双向) SHTxx 的串行接口，在传感器信号的读取及电源损耗方面，都做了优化处理；但与 I2C 接口不兼容，详情参见 FAQ . (1) 默认的测量精度为 14bit（温度）和 12bit（湿度），通过状态寄存器可分别降至 12bit 和 8bit。(2) Bits 的有效数字是 11bit。 (3)每支 SHTxx 传感器都在 25℃（77 °F）和 3.3V 条件下进行过标定并且完全符合精度指标。 DATA 三态门用于数据的读取。DATA 在 SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在 SCK 时钟上升沿有效。数据传输期间，在 SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动 DATA 在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平（参见图 2）。上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。详细的 IO 特性，参见表 5。

SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 2.2.3 发送命令用一组“ 启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。它包括：当 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为低电平，紧接着 SCK 变为低电平，随后是在 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为高电平。 DATA SCK 图 3 "启动传输" 时序后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”），和五个命令位。SHTxx 会以下述方式表示已正确地接收到指令：在第 8 个 SCK 时钟的下降沿之后，将 DATA 下拉为低电平（ACK 位）。在第 9 个 SCK 时钟的下降沿之后，释放 DATA（恢复高电平）。代码 0000x 00011 00101 00111 00110 0101x-1110x 11110 命令预留温度测量湿度测量读状态寄存器写状态寄存器预留软复位，复位接口、清空状态寄存器, ，即清空为默认值下一次命令前等待至少 11ms 表 2 SHTxx 命令集 2.2.4 测量时序(RH 和 T) 发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度 RH， ‘00000011’表示温度 T）后，控制器要等待测量结束。这个过程需要大约 20/80/320ms ，分别对应 8/12/14bit 测量。确切的时间随内部晶振速度，最多可能有-30%的变化。SHTxx 通过下拉 DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。控制器在再次触发 SCK 时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。接着传输 2 个字节的测量数据和 1 个字节的 CRC 奇偶校验。uC 需要通过下拉 DATA 为低电平，以确认每个字节。所有的数据从 MSB 开始，右值有效（例如：对于 12bit 数据，从第 5 个 SCK 时钟起算作 MSB；而对于 8bit 数据，首字节则无意义）。用 CRC 数据的确认位，表明通讯结束。如果不使用 CRC-8 校验，控制器可以在测量值 LSB 后，通过保持确认位 ack 高电平，来中止通讯。在测量和通讯结束后，SHTxx 自动转入休眠模式。警告：为保证自身温升低于 0.1℃，SHTxx 的激活时间不要超过 10%（例如，对应 12bit 精度测量，每秒最多进行 2 次测量）。 2.2.5 通讯复位时序如果与 SHTxx 通讯中断，下列信号时序可以复位串口：当 DATA 保持高电平时，触发 SCK 时钟 9 次或更多。在下一次指令前，发送一个“传输启动”时序。这些时序只复位串口，状态寄存器内容仍然保留。 DATA SCK 图 4 1 2 3 4 -8 9 通讯复位时序 Transmission Start 2.2.6 CRC-8 校验数字信号的整个传输过程由 8bit 校验来确保。任何错误数据将被检测到并清除。详情可参阅应用说明“CRC-8 校验”。图 5 RH 测量时序举例： “0000’1001 ’ 0011’0001”= 2353 = 75.79 %RH (未包含温度补偿)

SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器图 6 测量时序概览 (TS = 启动传输) 2.3 状态寄存器 SHTxx 的某些高级功能可以通过状态寄存器实现。下面的章节概括介绍了这些功能。详情可参阅应用说明“状态寄存器”。图 7 状态寄存器写图 8 状态寄存器读 R Bit 类型说明 7 预留 6 电量不足 (低电压检测) ‘0’对应 Vdd > 2.47 ‘1’对应 Vdd < 2.47 预留预留仅供测试, 不使用 R/W 加热 R/W 不从 OTP 加载 R/W 5 4 3 2 1 0 ‘1’= 8bit RH / 12bit T 分辨率 ‘0’=12bit RH / 14bit T 分辨率状态寄存器位 2.3.1 测量分辨率表 3 默认值 0 X 无默认值, 此位仅在测量结束后更新 0 0 0 0 关 0 加载 0 12bit RH 14bit T 默认的测量分辨率分别为 14bit（温度）、12bit（湿度），也可分别降至 12bit 和 8bit。通常在高速或超低功耗的应用中采用该功能。 2.3.2 电量不足 “电量不足”功能可监测到 Vdd 电压低于 2.47V 的状态。精度为±0.05V。 2.3.3 加热元件芯片上集成了一个可通断的加热元件。接通后，可将 SHTxx 的温度提高大约 5-15℃（9-27℉）。功耗增加 ~8mA @ 5V。应用于： 1) 试样参数周期性抽检但非 100% 检测 (2) 由于传感器在 3.3V 校准，对于要求最高精度测量推荐采用 2.4-3.6V 供电 (3) 每秒进行一次 8bit 精度的测量，不加载 OTP (4) 每秒进行一次 12bit 精度的测量比较加热前后的温度和湿度值，可以综合验证两个传感器元件的性能。 • 在高湿度 (>95 %RH) 环境中，加热传感器可防止凝露，同时缩短其响应时间，提高测量精度。警告: 加热后较之加热前，SHTxx 将显示温度值略有升高、相对湿度值稍有降低。 2.4 电气特性(1) VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注参数供电 DC 条件测量平均休眠 ICL ＜4mA Rp＜25kΩ 下降沿上升沿 on 三态门 (off) Min. Typ. Max. 单位 2.4 2(3) 0 90% 0 80% 5.5(2) V µA µA 1.5 µA 250 mV 100% Vdd 20% Vdd 100% Vdd 1 µA 4 mA 20 µA 5 550 28(4) 0.3 10 Min Typ. Ma 单位 10 MHz 1 MHz 条件 VDD > 4.5 V VDD < 4.5 V 3.5 10 20 ns 输出负载 5 pF 输出负载 100 pF 30 40 200 ns ns ns ns ns ns 100 100 0 250 10 200 SHTxx I/O 信号特性表 4 SHTxx DC 特性供电电流低电平输出电压高电平输出电压低电平输入电压高电平输入电压焊盘上的输入电流输出峰值电流 FSCK 参数 SCK 频率 TRFO DATA 下降时间 TCLx SCK 高/低时间 TV DATA 有效时 TSU DATA 设定时 THO DATA 保持时间 TR/TF SCK 升/降时间表 5 图 9 时序图

SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 3 输出转换为物理量 3.1 相对湿度为了补偿湿度传感器的非线性以获取准确数据，建议使用如下公式1修正输出数值： RH SO SO + 2 RH RH 1 c c = + linear SORH 12 bit 8 bit • 2 c1 -4 -4 c • 3 c2 0.0405 0.648 c3 -2.8 * 10-6 -7.2 * 10-4 表 6 湿度转换系数简化的修正算法，可参阅应用说明“相对湿度与温度的非线性补偿”。对高于 99%RH 的那些测量值则表示空气已经完全饱和，必须被处理成显示值均为 100%2RH。湿度传感器对电压基本上没有依赖性。图 10 从 SORH 转换到相对湿度 3.1.1 湿度传感器相对湿度的温度补偿实际测量温度与25℃ (~77℉)相差较大时，应考虑湿度传感器的温度修正系数： RH linear (t 1 SO true • 2 ) RH 25) - (T = C ° SORH 12 bit 8 bit 表 7 温度补偿系数 t •+ t1 0.01 0.01 RH + t2 0.00008 0.00128 相当于 ~0.12 %RH /℃ @ 50 %RH SORH 表示传感器的相对湿度输出数值（大约范围在 90-3400） 1 2 如果传感器过度潮湿（传感器表面出现强冷凝）输出信号有时候会低于 100%RH，甚至低于 0%RH。微小水滴蒸发后传感器性能就会完全恢复。传感器浸入水中或者产生冷凝不会受到损害。 d2 [℉] 0.018 0.072 3.2 温度由能隙材料 PTAT (正比于绝对温度) 研发的温度传感器具有极好的线性。可用如下公式将数字输出转换为温度值： Temperatur d • + d1 [℉] e d = 1 d1 [℃] SO d2 [℃] VDD SOT T 2 5V 4V 3.5V3 3V3 2.5V3 表 8 -40.00 -40.00 -39.75 -39.55 -39.66 -39.39 -39.60 -39.28 -39.55 -39.19 温度转换系数 14bit 12bit 0.01 0.04 在极端工作条件下测量温度时，可使用进一步的补偿算法以获取高精度。可参阅应用说明“相对湿度与温度的非线性补偿”。 3.3 露点由于湿度与温度经由同一块芯片测量，SHTxx 系列产品可以同时实现高质量的露点测量。可参阅应用说明“露点计算”。 3 SHTXX-V4 版传感器改进的温度系数 d1 赋值：对于 3.5V： d1（℃）_3.5V=39.60 / d1(℉)_3.5V=39.28 对于 3V： d1（℃）_3V=39.50 / d1(℉)_3V=39.10 对于 2.5V: d1（℃）_2.5V=39.45 / d1(℉)_2.5V=39.01

SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 4 应用信息 4.1 工作与贮存条件 [%RH] 100 80 60 40 20 0 Normal operating conditions Maximum operating conditions -20 -40 100 图 11 建议的正常工作条件（绿色区域） 40 60 80 0 20 [°C] 120 超出建议的工作范围可能导致高达 3%RH 的临时性漂移信号。返回正常工作条件后，传感器会缓慢地向校准状态恢复。要加速恢复进程可参阅 4.3 小节的“恢复处理”。在非正常工作条件下长时间使用会加速产品的老化过程。 4.2 暴露在化学物质中电容式湿度传感器的聚合层会受到化学蒸汽的干扰，化学物质在聚合层中的扩散可能导致测量值漂移和灵敏度下降。在一个纯净的环境中，污染物质会缓慢地释放出去。下文所述的恢复处理将加速实现这一过程。高浓度的化学污染会导致传感聚合层的彻底损坏。 4.3 恢复处理置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器，通过如下处理程序，可使其恢复到校准时的状态。在 80-90℃ (176-194℉) 和< 5%RH 的湿度条件下保持 24 小时（烘干）；随后在 20-30℃ (70-90℉) 和>74%RH 的湿度条件下保持 48 小时以上。（重新水合） 4.4 温度影响气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。因此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板，在安装时应尽可能将SHTxx远离电子元件，并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。为降低热传导，SHT1x 与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝隙 ( 参见图 13 ) 。 4.5 隔膜采用隔膜可防止灰尘进入以保护传感器同时会减少化学蒸汽的浓度。为获得最佳的响应时间，隔膜后面的空气体积应减至最小。对于 SHT1X 封装系列，盛世瑞恩推荐使用 SF1 型过滤罩以达到最佳的 IP67 保护等级。 (1) 温度传感器通过了所有的测试，没有任何漂移。亦 100%通过包装及电子测试。 4.6 光线 SHTxx 对光线不敏感。但长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中，会使外壳老化。 4.7 用于密封和安装的材质许多材质吸收湿气并将充当缓冲器的角色，这会加大响应时间和迟滞。因此传感器周边的材质应谨慎选用。推荐使用的材料有：所有的金属, LCP, POM (Delrin), PTFE (Teflon), PE, PEEK，PP, PB, PPS, PSU, PVDF, PVF 用于密封和粘合的材质（保守推荐）：推荐使用充满环氧树脂的方法进行电子元件的封装，或是硅树脂。这些材料释放的气体也有可能污染 SHTxx(见4.2)。加工后应将传感器置于通风良好处，或在50℃的环境中干燥24小时，以使其在封装前将污染气体释放。 4.8 配线注意事项与信号传输的完整性使SCK和DATA信号线相互平行以及使它们相互靠近且距离超过10cm（如使用导线时），有可能导致信号串扰和通讯失败。解决方法是在两个信号线之间配置VDD和/或GND线。详情可参阅应用说明“ESD、latch-up和EMC”。如使用导线，应在电源引脚（VDD，GND）之间应跨接一个100nF的电容，用以去耦滤波。 4.9 产品资质本品经过了广泛的各种环境条件的测试。请联系 Sensirion 获取详细信息。标准环境温度循环高温高压蒸煮高温和湿度盐雾试验冷凝空气冷冻循环完全浸没 JESD22-A104-B -40℃ / 125℃, 1000cy JESD22-A110-B 2.3bar 125℃@5%RH JESD22-A101-B 85℃ 85%RH 1250h DIN-50021ss - -20 / +90℃, 100cy 30min 驻留时间结符合本手册 +2 %RH 的可逆漂移 +2 %RH 的可逆漂移符合本手册符合本手册 +2 %RH 的可逆漂移符合本手册 DIN 72300-5 品质测试 (摘录) 各种汽车化学品表 9 4.10 ESD (静电释放) ESD静电释放符合MIL STD 883E标准method 3015（人体模式±2KV）。电路闭锁测试依据JEDEC 17标准，满足强制电流在±100 mA，环境温度Tamb = 80℃条件下不闭锁。详情可参阅应用说明“ESD、latch-up、 EMC”。

注释接地 SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 5 包装信息 5.1 SHT1x （表面安装） Pin 名称 GND 1 DATA 串行数据, 双向 2 SCK 串行时钟, 输入 3 VDD 4 供电 2.4 - 5.5 VDC NC 剩余引脚请勿连接表 10 5.1.1 包装类型 SHT1x 采用表面贴装LCC（无铅芯片载体）包装方式。液晶聚合物环氧包覆外壳，标准0.8 mm FR4衬底。不含铅、铬、汞（完全符合RoHS，WEEE标准要求）。尺寸：7.42×4.88×2.5 mm 重量：100毫克 SHT1x V3 版生产日期用 3 位白色数字标识于传感器顶部，格式为 “wwy”. （SHT1x V4 版：以字母的形式标注生产该批次传感器的晶圆代码） SHT1x 引脚说明 5.1.2 运输条件 SHT1x 置于 12mm 塑胶盘以 100 片或 400 片卷装。（SHT10 仅以 2000 片包装）胶盘以条形码或可读标签分别做标记。批号可直接追踪至生产、校准和测试信息。手工焊接，在最高 350℃的温度条件下接触时间须少于 5 秒。焊接后，必须将传感器置于>74%RH的环境下存放至少48小时，以保证聚合物的重新水合。详情可参阅应用说明“焊接规程”。 5.1.4 安装举例缝隙用以减少来自 PCB 的热传导 SHT1x PCB 安装举例图 13 使用 SF1 型隔膜过滤罩可以达到 IP67 的保护等级。使用外壳封装，可以保护内部不受环境影响，从而保证高精度的湿度测量。图 12 胶带结构和单片包装 5.1.3 焊接信息可以使用标准的回流焊炉，操作详见 “焊接程序”。俯视图侧视图图 15 SHT1x 尺寸图和引脚尺寸 mm (inch) 图 14 SHT1x 安装举例推荐的 PCB 封装

图 17 SHT7x 尺寸 mm (inch) 焊接后，将传感器在>74%RH的环境下存放至少 24小时，以保证聚合物的重新水合。详情可参阅应用说明“焊接规程”。 SHT1x / SHT7x 系列温湿度传感器 5.2 SHT7x (4-pin 单排引脚) 注释 Pin 名称 1 2 3 4 表 11 SCK 串行时钟, 输入 VDD 供电 2.4 - 5.5 V GND 地 DATA 串行数据, 双向 SHT7x 引脚说明 5.2.1 包装类型1 SHT7x采用4针的单排引脚形式包装。液晶聚合物环氧包覆外壳，标准0.6 mm FR4衬底。不含铅、铬、汞（完全符合RoHS，WEEE标准要求）。传感器头部通过小桥接器实现与引脚的连接，以降低热传导及响应时间。传感器头部背面的镀金板与 GND引脚相连。在背面VDD与GND之间安装了一个100nF的电容。所有引脚均镀金处理，以防腐蚀。可焊接使用，也可与1.27 mm (0.05”)的插槽匹配。例如： Preci-dip / Mil-Max 851-93-004-20-001或类似产品。总重量：168 mg, 传感器重量：73 mg SHT1x V3 版生产日期用 3 位白色数字标识于传感器顶部，格式为 “wwy”. （SHT1x V4 版：批号） 5.2.2 运输条件 SHT7x 以 32mm 胶带卷装运输。每个直径为 13 英寸的标准胶盘可装 500 片。胶盘以条形码或可读标签做单独标记。图 16 胶带结构和单片包装 5.2.3 焊接信息 2 使用标准的波峰焊炉，在最高 250℃的温度条件下不超过 30 秒。手动焊接，在最高 350℃的温度条件下接触时间须少于 5 秒。 1 可根据特殊需求提供其它包装方式。 2 用于最高精度时不要焊接 SHT75。

资料库

sht10中文说明书 pdf.pdf

相关推荐

行业

热门标签

最新资料