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无惧恶劣环境 TE温湿度测量始终准确无误

2019-06-17来源: EEWORLD关键字:温湿度传感器

随着科技的快速进步,智能家居已经慢慢渗透到我们的日常生活中,给我们的幸福生活提供了更高的舒适性与便捷性。而在智能家居的应用中,温湿度传感器是其至关重要的一环。它能实时检测到空气中的温湿度,并按一定规律变换成电信号或其他所需形式,进行信息输出。温湿度传感器应用非常广泛,可以说,凡是需要对温度变化和气体中水蒸气含量进行监控的地方,都需要温湿度传感器。

 

在智能家居应用中,温湿度传感器可实时监测室内环境温湿度情况,主控系统可根据温湿度传感器的数据进行智能控制,联动其他智能产品。比如当室内温度过高或过低时,可智能控制空调开关来调节温度;如室内比较干燥或湿度很重时,可智能控制加湿器开关来调节室内湿度。而且在智能家电中,温湿度传感器还被用于极具挑战的环境下的测量应用。比如,温湿度传感器可用于测量洗碗机的湿度及温度。餐具、餐叉经水流喷射清洗时,温度和湿度升高,这带来了独特的挑战,传感器必须在生成电气输出信号的同时经受住湿度考验。又比如我们常用的烤箱,在烹饪食物时,烤箱内须装有温度传感器以确保食物完全煮透,这就需要传感器及布线能够经受住升高的烤箱温度。

 

这些应用表明,只有最佳的系统性能才能应对恶劣环境以及满足终端用户的期望。作为全球连接与传感解决方案行业领域的领导者,TE Connectivity(TE)结合其工程能力和二十多年的经验,提供了湿度和温度组合传感器,即使在极端变化和苛刻条件下,仍具有领先的响应时间、测量精度和持续性能。TE的湿度传感器还适用于要求严苛的应用,包括汽车、重型卡车、航空航天和家用电器。可提供各种输出信号,如数字(频率、I²C)和模拟电压以及定制和专有输出信号(包括PWM、PDM、LIN和CAN)。


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图1:温湿度传感器应用广泛

 

谈到TE温湿度传感器,我们不得不提拥有快速响应,封装尺寸小,精度高达±2%的HTU2x系列传感器。HTU2x采用了DFN封装,体积小,仅有3*3*0.9mm;数字型I²C接口,可通过指令修改数字传感器的分辨率。采用独特的内部汉堡包专利结构设计,使其在高湿环境下依然能保证优秀的精度一致性,具有良好的长期稳定性,适合各类应用。


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图2: HTU2x系列参数规格

 

TE的代理商——Excelpoint世健公司产品经理邢晓媛表示:“在智能家居、工业及医疗领域中,世健基于TE的产品拥有很多成功案例。在世健自主设计的水电表方案中,该系列产品就得到了很好的应用,许多客户都对其低功耗的突出特性赞誉有加。除此之外,TE产品还尤为擅长应对极端的环境(如高温、高湿度),在对产品整体性能及长周期使用具有高要求的情境下,其稳定性及可靠性始终如一,这个特性也得到了很多世健客户的好评。”

 

当我们将TE最新温湿度传感器HTU2x与同类型的其他品牌产品进行参数对比,不难发现,HTU2x无论在尺寸、响应时间还是电流损耗方面都具有更大的优势。与竞争对手的解决方案相比,可提供更佳的性能和卓越的价值。事实上,TE在领先传感器技术引入数字、无线和组合解决方案方面处于领先地位,这些技术有助于使应用更加智能高效。接下来本文将详细介绍设计工程师面临的一些最大挑战,以及TE HTU2x湿度和温度组合传感器采用了哪些设计来应对这些挑战。

 

一、无论是闷热、严寒、潮湿或干燥,应用需要在所有湿度和温度范围内都具备相同的系统效率,才能获得可靠的性能。这就要求传感器在任何外部环境条件下,都必须提供最佳性能。传感器的设计应具备线性响应和最低迟滞,从而实现精确测量。在工业和家用电器等对变化较敏感的应用场景下,线性响应就至关重要。暖通空调应用就是一个很好的例子,无论是炎热的夏日还是多雨的冬日,暖通空调系统都能持续调控环境温度和湿度。这就要求在不同季节的不同湿度变化阶段,暖通空调系统中的湿度传感器均保持线性响应,从而让暖通空调系统对此进行调节。而HTU2x的线性响应曲线就可以做到这一点。

 

二、某些应用要求采用能感知所有环境变化并快速作出反应的设计,以提供顶级的整体系统性能。我们拿当代气象预报的主要工具——气象气球来举个例子。众所周知,不了解高层大气的情况就几乎无法预测天气。这是因为有些时候,尽管海平面阳光明媚、风平浪静,但在18,000 英尺(5,486 米)的高空,一个小规模的暴雨系统可能很快引起非常危险的天气情况。而通过向高空发送有序排列的气球来测量高层大气的情况,气象学家就可以监视暴风雨的形成情况,从而及时做出有效的预警。

 

三、暴露在极端条件下时,系统性能不可以受到影响。低迟滞是一项重要功能。即使在严重的冷凝情况后,传感器仍需保持精确的测量性能。例如,当湿度回到初始点后,家用电器的干燥周期将自动停止;当家用电器内部部件变干时,低迟滞将及时停止干燥周期,避免家用电器损坏。就比如暖通空调系统即使长期暴露在秋季和冬季湿度极高的环境下,仍会在炎热夏日提供同样出色的性能。

 

凭借快速响应,HTU传感器能准确检测出不同大气层的相对湿度。这有助于预测天气变化和避免任何危险状况,例如在其穿越云朵时发送错误信息。我们再举一个与家用电器应用有关的例子。在夏季打开冰箱门时,热空气进入冰箱,会导致冷凝和相对湿度增加,致使内壁结霜或形成冻斑。TE湿度冲模结构可提供行业领先的响应时间-2秒。快速响应使系统能够立即做出实时反应以避免此情况。换句话说,这样可以避免发生冻结,从而缩短除霜周期,提高能源效率。

 

四、目前,原始设备制造商利用智能解决方案(如传感器)对其产品进行创新,但他们需要将这些解决方案集成到制造过程中,并且不能产生消极后果。TE的HTU传感器支持在完全校准的标准化包内进行集成,还支持在印刷电路板上集成,没有任何约束。

 

TE Connectivity坚信,技术改进将有助于塑造能源节约的未来格局,而其湿度和温度组合传感器 (HTU20/HTU21) 将为此提供助力。相信,合适的传感器解决方案将能大大优化您的应用。凭借二十多年的经验,TE Connectivity 提供的湿度和温度组合传感器具有领先的响应时间、测量精度和持续性能,即使是极端的变化环境,也能从容应对。


关键字:温湿度传感器

编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic464920.html
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