Sensor digital HDC2080:diagrama de circuito y sus especificaciones

Los seres humanos interactuamos con el entorno externo con la ayuda de los sentidos. Un cuerpo humano tiene cinco tipos diferentes de sentidos, que ayudan a su correcto funcionamiento. De la misma manera, las máquinas y la electrónica también requieren algunos elementos de detección para interactuar con el entorno externo. Los sensores son los dispositivos que utilizan las máquinas como elementos de detección. Existen diferentes tipos de sensores para medir y detectar diferentes cantidades físicas. Algunos de los ejemplos de estos sensores son el sensor de temperatura, sensor táctil, sensor de fuego, sensor de gas, sensor de humedad, sensor de luz, sensor de proximidad, etc. La mayoría de estos sensores están disponibles como circuitos integrados de pequeño tamaño, lo que los hace fáciles de interfaz. Uno de los ejemplos de sensor de humedad de tamaño pequeño y bajo consumo de energía es el sensor HDC2080.

¿Qué es un sensor HDC2080?

HDC2080 es un sensor de medición de temperatura y humedad digital. Tiene un elemento sensor de humedad, un elemento sensor de temperatura, un convertidor analógico a digital, una memoria calibrada y una interfaz I2C, todo integrado en un solo CI de 6 pines de 3 mm × 3 mm.

HDC2080 proporciona una resolución programable para las mediciones de temperatura y humedad. Este sensor contiene un elemento sensor capacitivo y mide la humedad relativa del ambiente.

Diagrama de bloques

HDC2080 tiene dos tipos de modos de medición:modo automático y modo de activación a pedido. En modo automático, HDC2080 no requiere ningún comando I2C para iniciar la medición. Mientras trabaja en este modo, el IC está programado para realizar mediciones de forma periódica.

En el modo de activación bajo demanda, se requieren comandos I2C para iniciar las mediciones. Después de completar la conversión, el dispositivo entra en modo de suspensión y espera a que otro comando I2C inicie la medición.

HDC2080 tiene dos modos de funcionamiento:modo de suspensión y modo de medición. La característica clave del HDC2080 que lo hace adecuado para aplicaciones de recolección de energía es su bajo consumo de energía. Cuando se aplica para este tipo de aplicaciones, HDC2080 pasa la mayor parte del tiempo en modo de suspensión. En este modo, el consumo de energía promedio del IC es 50 nA.

Cuando se trabaja en un ambiente de alta humedad, el HDC2080 puede enfrentar el problema de la condensación. Para evitar esto, el IC está provisto de un elemento calefactor integrado. Este calentador, con un rango de funcionamiento de -40 ° C a 85 ° C, se puede encender brevemente para eliminar la condensación.

HDC2080 funciona como esclavo en la interfaz de bus I2C. Las líneas de drenaje abierto SDA y SCL se utilizan para realizar la conexión con la interfaz I2C. HDC2080 también contiene un ADC para convertir los valores de medición de analógicos a digitales.

Diagrama de circuito

La configuración adecuada del elemento sensor y la precisión de los sensores afecta en gran medida la precisión en la medición de los valores de HR y temperatura. Se recomienda aislar el HDC2080 de fuentes de calor como baterías, pantalla, elementos resistivos, etc. para mejorar la precisión del sensor.

La exposición prolongada y prolongada a la radiación ultravioleta, los vapores químicos y la luz visible pueden afectar el% de HR del sensor.

Configuración de pines de HDC2080

HDC2080 está disponible como un paquete DMB de 6 pines con un tamaño de 3,00 mm × 3,0 mm.

• Pin-1 es la línea de datos en serie para I2C, pin SDA. Una resistencia pull-up está conectada desde este pin al voltaje de suministro positivo.
• Pin-2, GND, es el pin de tierra.
• Pin-3, ADDR, es el pin de selección de dirección. Este pin puede dejarse sin conectar o conectarse a tierra. Cuando se deja desconectado o conectado a tierra, la dirección del esclavo es 1000000. Cuando se conecta a la fuente de alimentación positiva, la dirección del esclavo es 1000001.
• Pin-4, DRDY / INT, es el pin de interrupción / preparación de datos.
• Pin-5, VDD, es el pin de voltaje de suministro positivo.
• PIn-6, SCL, es la línea de reloj en serie para I2C. Se debe conectar una resistencia pull-up desde este pin a la fuente de alimentación positiva.

Especificaciones

Las especificaciones del sensor digital HDC2080 son las siguientes:

• Este sensor mide la humedad relativa.
• Contiene un elemento sensor capacitivo.
• El rango de humedad relativa de este sensor es de 0 a 100%.
• Una precisión de humedad típica de HDC2080 es ± 2 ° C.
• Este sensor tiene una precisión de temperatura máxima de ± 0.2 ° C.
• El rango de temperatura de funcionamiento del HDC2080 es de -40 ° C a 85 ° C.
• El rango de temperatura funcional de este sensor es de -40 ° C a 125 ° C.
• La corriente de suministro promedio es de 300 nA solo para el% de HR, mientras que es de 550 nA si se calculan tanto el% de HR como la temperatura.
• Este sensor contiene el modo de medición automática.
• El sensor HDC2080 tiene compatibilidad con la interfaz I2C.
• El rango de voltaje de suministro para este IC es de 1,62 V a 3,6 V.
• El voltaje de entrada máximo requerido para el correcto funcionamiento de este sensor es 3.9V.
• Este IC está disponible como un paquete DMB pequeño.
• Para disipar la condensación y la humedad, también se incrusta un elemento calefactor en el CI.
• Para proporcionar alertas, este IC también contiene umbrales de interrupción programables.
• El sensor puede activarse sin la ayuda de ningún microcontrolador.
• Una versión más pequeña de HDC2080, la HDC2010, también está disponible para aplicaciones donde el tamaño de PCB es muy pequeño.
• El requisito de consumo de energía de este IC es muy bajo.
• Cuando se utiliza para detectar la humedad relativa o la temperatura, el HDC2080 tiene una resolución de 14 bits.
• El tiempo de respuesta mientras se mide la HR es de 8 segundos.

Aplicaciones de HDC2080

HDC2080 es un sensor integrado para medir la humedad y la temperatura. Este sensor está diseñado para sistemas que funcionan con baterías. Estos sensores se utilizan en lavadoras, secadoras, electrodomésticos, hospitales, impresoras de inyección de tinta, etc… para medir la humedad. Estos son sensores digitales y se pueden conectar fácilmente con microcontroladores.

En los sistemas HVAC, el sensor está interconectado con un microcontrolador. El microcontrolador recopila los datos del sensor y, basándose en estos valores de datos, los sistemas de calefacción y refrigeración mantienen la temperatura ambiental en los niveles preferidos.

La medición de la humedad también es importante en las unidades médicas, donde el cambio en los niveles de humedad puede afectar gravemente la salud de los pacientes.

IC alternativo

Algunos de los IC que se pueden usar como alternativa al sensor HDC2080 son:HDC1010, HDC 1080, HDC2010, etc.

HDC2080 es una opción ideal cuando existe una limitación en el tamaño físico del circuito. Su tamaño compacto con función de bajo consumo de energía es muy útil para aplicaciones que funcionan con baterías. Este CI no debe exponerse a vapores químicos y calor durante más tiempo. Esto puede provocar una disminución en la precisión de las mediciones. Se pueden encontrar más condiciones eléctricas y condiciones de almacenamiento de este CI en la hoja de datos proporcionada por Texas Instrumentations.

Crédito de imagen: Instrumentación de Texas