Módulo de temperatura y humedad mhtrd11

Especificaciones del producto

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I. Resumen del producto

Los sensores digitales de temperatura y humedad se refieren a equipos o dispositivos que pueden recoger y convertir la temperatura y la humedad en señales eléctricas digitales al mismo tiempo.

El sensor digital de temperatura y humedad mhtrd11 se llama simplemente sensor de temperatura y humedad. Es un sensor compuesto de temperatura y humedad que contiene la salida de señal digital calibrada. este producto tiene una alta fiabilidad y una excelente estabilidad a largo plazo.

Si no hay instrucciones especiales para lo siguiente, el "sensor de temperatura y humedad" en el artículo es este producto "mhtrd11".

II. características del producto

Costo razonable, estabilidad a largo plazo, medición de humedad relativa y temperatura, respuesta súper rápida, fuerte capacidad antiinterferencia, distancia de transmisión de señal súper larga, salida de señal digital de bus único, calibración precisa, excelente calidad.

III. apariencia del producto

Figura 1 mapa de tamaño del producto (unidad: mm)

Tabla de descripción de pin

IV. alcance de la aplicación

Para calefacción, ventilación y aire acondicionado, deshumidificadores, agricultura, almacenamiento en cadena de frío, equipos de prueba y prueba, bienes de consumo, control automático, registradores de datos, estaciones meteorológicas, electrodomésticos, reguladores de humedad, atención médica, vehículos y medios de transporte marítimo y otras áreas relacionadas que requieren detección y control de temperatura y humedad.

V. parámetros del producto

1 características eléctricas

Lista de parámetros de características eléctricas

2 humedad relativa

Tabla de parámetros de rendimiento de medición de humedad relativa

3 temperatura

Tabla de parámetros de rendimiento de medición de temperatura

Nota [1] esta precisión es el indicador de precisión probado por el sensor a 25 ° C y 5v en condiciones cuando se inspecciona fuera de la fábrica, que no incluye retraso y no lineal, y solo es adecuado para entornos no condensados. Nota [2] el tiempo necesario para alcanzar el 60% de la respuesta de primer orden en condiciones de flujo de aire de 25 ° C y 1 M / S.

Nota [3] los valores pueden ser más altos en las mezclas de compuestos orgánicos volátiles. Consulte la información de almacenamiento de la aplicación de las instrucciones.

VI. aplicaciones típicas

Diagrama de circuito de aplicación típico del sensor de temperatura y humedad

La conexión del microprocesador al sensor de temperatura y humedad y el circuito de aplicación típico se muestran en la imagen de arriba. después de conectar el pin de datos del sensor a través del cable de señal, se conecta al puerto de E / S del microprocesador después de pasar por la resistencia de tracción superior.

En el diseño y aplicación de circuitos, se deben prestar atención a los siguientes asuntos:

1. se recomienda el uso de cables blindados para obtener la calidad ideal de la señal y la distancia de transmisión adecuada.

2. se recomienda: cuando la longitud del cable de señal de conexión es inferior a 5 metros, se utiliza una resistencia de tracción superior de 4,7komega, y cuando la longitud del cable es superior a 5 m, la resistencia de esta resistencia se reduce de acuerdo con la situación real.

3. cuando se utiliza la tensión de 3.3v para suministrar energía, el cable de conexión de señal es lo más corto posible. si el cable de conexión de señal es demasiado largo, el suministro de energía del sensor será insuficiente, lo que causará desviación o fracaso de la medición.

4. los valores de temperatura y humedad leídos cada vez son el resultado de la última medición. Para obtener datos en tiempo real, es necesario leer dos veces seguidas, pero no se recomienda leer el sensor más veces seguidas. Los datos precisos se pueden obtener con un intervalo de más de 2 segundos cada vez que se lee el sensor.

5. si hay fluctuaciones en la parte de la fuente de alimentación, afectará la medición de la temperatura. Si la onda de la fuente de alimentación del interruptor es demasiado grande, la temperatura saltará, en este momento se deben tomar medidas de filtrado.

7. descripción del formato de datos de comunicación en serie (línea única y bidireccional o n e - W ire)

◎ descripción de un solo autobús

El dispositivo del sensor de temperatura y humedad de un solo bus adopta el método de comunicación simplificado de un solo bus. Un solo autobús es solo un cable de datos. El intercambio de datos y el control en el sistema se completan con un solo autobús. El dispositivo (host o slave) está conectado a la línea de datos a través de un drenaje abierto o un puerto de tres Estados para permitir que el dispositivo pueda liberar el bus sin enviar datos, mientras que otros dispositivos pueden usar el bus; Un solo bus generalmente requiere una resistencia de tracción externa (comúnmente 4.7komega), de modo que cuando el bus está inactivo, su Estado es alto. Debido a que el sistema de bus único es la estructura principal y subordinada (estructura principal y subordinada), solo cuando el host llama al slave, el Slave puede responder, por lo que los dispositivos de acceso al host deben seguir estrictamente la secuencia de bus único, y si hay caos en la secuencia, el dispositivo sensor como Slave no responderá a la llamada del host.

◎ definición de bits de datos de transmisión de un solo bus

La línea de datos se utiliza para la comunicación y sincronización entre el host y el sensor de temperatura y humedad, utilizando un formato de datos de un solo bus, transmitiendo datos de 40 bits a la vez, de alto nivel primero en salir. Formato de datos:

Datos digitales enteros de humedad de 8 bits + datos digitales enteros de humedad de 8 bits + datos digitales enteros de temperatura de 8 bits + datos digitales enteros de temperatura de 8 bits + bits de verificación de 8 bits.

◎ definición de datos de bits de verificación

"Datos enteros de humedad de 8 bits + datos decimales de humedad de 8 bits + datos enteros de temperatura de 8 bits + datos decimales de temperatura de 8 bits", la longitud del dígito es de 8 bits. El bit de verificación es igual a los últimos 8 dígitos del resultado obtenido.

Formulario de formato estandarizado de la señal de datos transmitida por un solo bus

Ejemplo 1: los datos de 40 dígitos recibidos son los siguientes:

Cálculo del bit de verificación: 0011 1010 + 0000 0101 + 0001 0111 + 0000 0110 = 0101 1100,

Si el valor del dígito de verificación calculado es igual al valor del dígito de verificación recibido, los datos recibidos son correctos. El análisis es el siguiente:

Valor de humedad: 0011 1010 (entero) = 3ah = 58% RH 0000 0101 (decimal) = 05h = 0,5% RH

= > el valor de humedad es: 58% RH + 0,5% RH = 58,5% RH

Valor de la temperatura: 0001 0111 (entero) = 17h = 23 ° C 0000 0110 (decimal) = 06h = 0,6 ° C

= > el valor de temperatura es de 23 ℃ + 0,6 ℃ = 23,6 ℃.

◎ instrucciones especiales:

El primer lugar (es decir, el más alto) de los ocho dígitos más bajos de los datos de temperatura cuando la temperatura está por debajo de 0 ° C se coloca en 1. Ejemplo: - 12,3 ° C se expresa como 1000 0011

Valores de temperatura: 0000 1100 (entero) = 0ch = 12 ° c, 1000 0011 (decimal) = 03h = 0,3 ° c, 1 significa que la temperatura está bajo cero

= > el valor de la temperatura es ((12 ° C + 0,3 ° c) = - 12,3 ° C

Ejemplo 2: los datos de 40 dígitos recibidos son los siguientes:

Cálculo del bit de verificación: 0011 1010 + 0000 0101 + 0001 0111 + 0000 0110 = 0101 1100

Debido a que el valor del dígito de verificación calculado es desigual al valor del dígito de verificación recibido, los datos recibidos esta vez son incorrectos, los datos se descartarán y los datos deben ser reenviados y recibidos.

◎ cronograma de datos

Después de que el host del usuario (mcu del procesador) envía una señal de inicio, se cambia del modo de bajo consumo de energía al modo de alta velocidad de la máquina / subimputadora (sensor de temperatura y humedad). después de que la señal de inicio del host termina, el sensor envía una señal de respuesta, envía datos de 40 bits y activa una Adquisición de señal. El calendario de envío de la señal se muestra en la imagen.

Nota del cronograma de datos: los datos de temperatura y humedad leídos por el host desde el sensor siempre son los valores de medición anteriores. si el intervalo entre las dos mediciones es muy largo, lea los datos dos veces seguidas y abandone los primeros datos para tomar los valores de medición obtenidos por la segunda como valores de temperatura y humedad en tiempo real.

◎ pasos de lectura periféricos

La comunicación entre el host y el esclavo se puede completar a través de los siguientes pasos [pasos para que el mcu del procesador (como un dispositivo externo) lea los datos del sensor del sensor]. Paso 1: después de encender el sensor de temperatura y humedad (después de encender el sensor de temperatura y humedad, hay que esperar 1 segundo para cruzar el Estado inestable, durante el cual no se puede enviar ninguna instrucción), probar los datos de temperatura y humedad ambiente y registrar los datos en el sensor. Al mismo tiempo, el cable de datos del sensor de temperatura y humedad se eleva desde la resistencia hacia arriba y se mantiene alto todo el tiempo. en este momento, el pin de datos del sensor de temperatura y humedad está en el Estado de entrada, detectando señales externas en todo momento y esperando la llamada del anfitrión.

Paso 2: el I / o del procesador (host) se establece como salida y salida simultánea de bajo nivel, y el tiempo de retención de bajo nivel no puede ser inferior a 18ms (máximo no debe exceder de 30ms), y luego el I / o del procesador se establece como Estado de entrada. Debido a que la resistencia de arranque se eleva, el cable de datos I / o del procesador, es decir, el sensor de temperatura y humedad, también se eleva, esperando que el sensor de temperatura y humedad dé una señal de respuesta, enviando la señal como se muestra en la imagen:

Paso 3:

El PIN de datos del sensor de temperatura y humedad (slave / sub - máquina) detecta que la señal externa tiene baja electricidad, esperando el final del Estado de bajo nivel de la señal externa, después de elevar el tiempo de espera de retraso, el pin de datos del sensor de temperatura y humedad está en el Estado de salida, emitiendo un nivel bajo de 83 microsegundos como señal de respuesta, y luego emitiendo un nivel alto de 87 microsegundos para informar al dispositivo externo de que está listo para recibir datos. Al mismo tiempo, el I / o del procesador está en el Estado de entrada, y después de detectar que el I / o tiene un nivel bajo (señal de respuesta de 83 microsegundos del sensor de temperatura y humedad), se esperan los datos recibidos después del nivel alto de 87 microsegundos, y la señal de envío se muestra en la imagen:

Esquema de la señal de respuesta del sensor (slave / sub - machine)

Paso 4:

Los datos de 40 bits son exportados por el pin de datos del sensor de temperatura y humedad, y el procesador recibe datos de 40 bits de acuerdo con los cambios en el nivel I / O. el formato de los datos de bits "0" es: bajo nivel de 54 microsegundos y alto nivel de 23 - 27 microsegundos,

El formato de los datos de bits "1" es: bajo nivel de 54 microsegundos más alto nivel de 68 - 74 microsegundos.

El formato de señal de la información "0" y "1" de los datos de bits se muestra en la imagen:

Señal final:

Después de que el pin de datos del sensor de temperatura y humedad emite datos de 40 bits, continúa emitiendo un nivel bajo de 54 microsegundos y luego se convierte en un Estado de entrada. debido a que la resistencia de tracción hacia arriba se tira hacia arriba, el cable de datos se convierte en un nivel alto continuo, liberando el bus.

En este momento, el sensor de temperatura y humedad vuelve a medir los datos de temperatura y humedad ambiente en el interior y registra los datos almacenados, esperando la llegada de señales externas.

Nota: para garantizar la comunicación precisa del sensor, al leer la señal, el usuario debe seguir estrictamente los parámetros y el calendario en la siguiente tabla y el mapa de tiempo de datos.

8. información sobre la aplicación

1. condiciones de trabajo y almacenamiento

El exceso de trabajo recomendado puede provocar señales temporales de deriva de hasta el 3% de rh. Una vez devuelta la barra de trabajo normal, el sensor se recuperará lentamente hacia el Estado de calibración. Para acelerar el proceso de recuperación, consulte la siguiente sección, "proceso de recuperación".

El uso prolongado en condiciones de trabajo anormales acelerará el proceso de envejecimiento del producto.

Evite colocar los componentes en ambientes de rocío y secado excesivo durante mucho tiempo y en los siguientes ambientes.

A 、 Niebla salada; B 、 Gases ácidos o oxidados, como el dióxido de azufre y el ácido clorhídrico;

2. reanudación del tratamiento

Los sensores colocados en condiciones de trabajo extremas o en vapor químico pueden volver a su Estado en el momento de la calibración mediante el siguiente procedimiento de tratamiento.

Procedimiento de tratamiento: mantener a 45 ° C y menos del 10% de RH durante 2 horas (secado a temperatura constante); Posteriormente, se mantiene durante más de 5 horas en condiciones de humedad de 20 a 30 ° C y más del 70% de rh.

3. influencia de la temperatura

La humedad relativa del gas depende en gran medida de la temperatura. Por lo tanto, al medir la humedad, el sensor de humedad debe funcionar a la misma temperatura en la medida de lo posible. Si se comparte una placa de circuito impreso con el elemento electrónico que libera el calor, el sensor debe instalarse lo más lejos posible del elemento electrónico que calienta y debajo de la fuente de calor, manteniendo al mismo tiempo una buena ventilación de la carcasa. Para reducir la conducción de calor, los pines del sensor minimizan las conexiones metálicas, y el área de contacto entre la almohadilla del sensor y el recubrimiento metálico de cobre, estaño, oro y otras partes de la placa de circuito impreso debe ser lo más pequeña o lo más grande posible, dejando una brecha entre los dos.

4. efectos de la luz

La exposición prolongada a la luz solar o a una fuerte radiación ultravioleta puede reducir el rendimiento.

5. efectos de la exposición a sustancias químicas

La capa de inducción del sensor de humedad resistiva se ve perturbada por el vapor químico, y la difusión de productos químicos en la capa de inducción puede causar deriva de la medición y disminución de la sensibilidad. En un ambiente puro, las sustancias contaminantes se liberan lentamente. El proceso de recuperación mencionado anteriormente puede acelerar la realización de este proceso.

Las altas concentraciones de contaminación química pueden causar daños completos en la capa de inducción del sensor, lo que hace que el sensor falle.

6. precauciones de cableado

La calidad del cable de señal afectará la distancia de comunicación y la calidad de la señal de comunicación, y se recomienda el uso de cables de blindaje de alta calidad.

7. precauciones

Para la soldadura manual, el tiempo de Contacto debe ser inferior a 3 segundos a una temperatura máxima de 300 ° c.

Deje que la temperatura de soldadura de pico no sea superior a 260 grados Celsius y el tiempo sea inferior a 5 segundos.

Está prohibido limpiar el cuerpo del dispositivo o remojarlo en líquido con alcohol, agua de lavado u otros líquidos.

9. notificaciones clave

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