温湿度敏感芯片传感器HTU21D数据手册.pdf-资料库

HTU21D—微型温度和相对湿度传感器 · 采用 DFN 封装 · 温度和湿度值数字输出，I2C 接口 · 全量程标定 · 无铅材料，适合回流焊 · 低功耗产品 · 快的响应时间和非常低的温度系数 1．传感器简述法国Humirel公司新一代HTU21D温度和湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚DFN 封装，底面3x3mm ，高度1.1mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。 HTU21D温度和湿度传感器为OEM应用提供一个准确可靠的温湿度测量数据。通过一个微控制器的接口和模块连接达到温度和湿度数字输出。HTU21D小体积低功耗的特点专为应对设备空间狭小和成品敏感的应用设计。每一个传感器都经过校准和测试。在产品表面印有产品批号，同时在芯片内存储了电子识别码-可以通过输入命令读出这些识别码。此外，HTU21D 的分辨率可以通过输入命令进行改变（8/12bit 乃至12/14bit 的RH/T），传感器可以检测到电池低电量状态，并且输出校验和，有助于提高通信的可靠性。由于对传感器做了改良和微型化改进，因此它的性价比更高-并且最终所有设备都将得益于尖端的节能运行模式。 2．传感器的特点应用举例 ·完整的互换性，在标准环境下无需校准 ·家庭应用 ·长期处于湿度饱和状态，可以迅速恢复 ·医疗领域 ·自动组装工艺生产，无铅材料制成，适合回流焊 ·打印机 ·每个传感器具有单独标记，可追溯生产源头 ·加湿器

3．性能规格参数储藏温度供电电压（峰值）湿度测量范围温度测量范围 VDD to GND 数字 I/O 口引脚（DATA/SCK）to VDD 每个引脚输入电流 4.电气特性和基本性能（在 T=25℃,Vdd=3.3V 下）符号 Tstg Vcc RH Ta 参数值 -40 to +125 3.8 0 to 100 -40 to +105 -0.3 to 3.6V -0.3 to VDD+0.3 -10 to +10 单位 ℃ Vdc %RH ℃ Vdc Vdc mA 符号最小值典型值最大值单位 VDD idd 休眠模式测量中休眠模式 8 位模式 3 1.8 300 数字（两线制接口） 0.08 450 0.25 2.7 -40—125℃ 3.6 0.3 500 1.1 V uA uA uW uW 特性供电电压电流消耗功耗通讯储藏环境符号最小值典型值最大值单位 %RH %RH %RH %RH %RH %RH ms ms ms ms s RH t TRH 0.04 0.7 ±2 ±3 14 7 4 2 10 0.5 5 100 ±5 ±1 18 9 5 3 10 0 %RH/yr s 5.湿度性能（在 T=25℃,Vdd=3.3V 下）特性分辨率湿度测量范围湿度测量精度（10%—95%RH）湿度磁滞测量时间结露 150 小时后的恢复时间长期漂移响应时间 12 位 8 位典型值最大值 12 位 11 位 10 位 8 位

6.在 25℃时相对湿度误差估算 ·HTU21D 传感器模块指定的最优测量范围在 5%RH—95%RH ·在其它的湿度范围（<5%RH 或者>95%RH,或者结露状态），不会影响 HTU21D 的稳定性和可靠性。 7.不同温度下的湿度精度图中定义了 25℃ 时的 RH 精度，并显示了其他温度段的湿度最大误差：

8.温度性能（在 Vdd=3.3V 下）特性符号最小值典型值最大值单位 T Tt -40 -40 -40 0.01 0.04 ±0.3 ±0.4 44 22 11 6 10 +125 125 221 58 29 15 8 分辨率 14 位 12 位温度测量范围温度测量精度（25℃）典型值最大值工作温度范围测量时间（14 位） 14 位 13 位 12 位 11 位响应时间（15℃—45℃） 9.温度误差估算 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ °F ms ms ms ms s

10.焊接说明可以使用标准的回流焊炉对 HTU21 进行焊接。传感器完全符合 IPC/JEDEC J-STD-020D 焊接标准，在最高 260℃温度下，接触时间应小于 40 秒。在蒸气回流焊炉中条件为 TP<233℃,tp<60 秒，焊接时温度上升和下降的速度应小于 10℃/ 秒。手动焊接，在最高 370℃的温度条件下接触时间须少于 5 秒。标准回流焊图形： 11.传感器电极后面和尺寸图推荐的 HTU21 的 footprint，单位：mm 12.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，应尽可能保证所有测量同一湿度的传感器在同一温度下工作。在做测试时，应保证被测试的传感器和参考传感器在同样的温度下，然后比较湿度的读数。如果 HTU21 与易发热的电子元件在同一个印刷线路板上，在设计电路时应采取措施尽可能将热传递的影响减小到最小。如：保持外壳的良好通风，HTU21 与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小，或在两者之间留出一道缝隙，如图：

13.布线规则和信号完整性如果SCL 和SDA 信号线相互平行并且非常接近，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放置VDD 或GND，将信号线隔开，或使用屏蔽电缆。此外，降低SCL 频率也可能提高信号传输的完整性。须在电源引脚（VDD，GND）之间加一个100nF 的去藕电容，用于滤波。此电容应尽量靠近传感器。 14.光线 HTU21 不受光线影响。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。 15. 传感器典型应用电路和引脚规格典型电路：典型应用电路, 包括上拉电阻 RP 和 VDD 与 GND 之间的去藕电容。

引脚定义：序号功能描述 1 2 3 4 5 6 DATA GND NC NC VDD SCK 串行数据端口（双向）电源地不连接不连接电源输入串行时钟（双向） ·电源引脚 (VDD, GND) HTU21 的供电范围为1.8VDC-3.6VDC，推荐电压为3.0V。电源（VDD）和接地（VSS）之间须连接一个100nF 的去耦电容，且电容的位置应尽可能靠近传感器。 ·串行时钟输入(SCK) SCK 用于微处理器与 HTU21 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。 ·串行数据 (DATA) DATA 引脚为三态结构，用于读取传感器数据。当向传感器发送命令时, DATA 在 SCK 上升沿有效且在 SCK 高电平时必须保持稳定。DATA 在 SCK 下降沿之后改变。当从传感器读取数据时, DATA 在 SCK 变低以后有效，且维持到下一个 SCK 的下降沿。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。上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。 16. 电气特性