česky english Vítejte, dnes je pondělí 26. září 2022

Z aktuálního vydání: 1,1 V, 1 % i jedna desetina stupně. SHT45 je prostě jednička

DPS 5/2022 | Měření - články
Autor: Ing. Jan Robenek
01.jpg

Pokud bude nějaký integrovaný obvod „jedničkou“ ve své třídě, jde to vždy poznat. V případě nových senzorů vlhkosti a teploty od firmy Sensirion stejná číslice navíc figuruje i při definici napájení nebo vyjadřování přesnosti měření u obou klíčových parametrů.

Jeden čip a dost

Stanovení relativní vlhkosti a také teploty může být orientační, přesné, ale také nanejvýš precizní. Tedy alespoň v mezích diktovaných aktuálně dostupnou součástkovou základnou drobných rozměrů. Na téma vysoce přesných 16bitových čidel Sensirion SHT4x čtvrté generace s mimořádně nízkou vlastní spotřebou se již nějakou dobu hovoří, na stránkách časopisu DPS Elektronika od A do Z před rokem třeba v [1], nicméně konkrétní obrysy, včetně výsledných specifikací pro variantu SHT45 stojící na samotné špici, výrobce uvolnil teprve nedávno [2].

Obr. 1 Pouzdra u SMD novinek SHT45 určených pro sériovou výrobu zde zaberou pouze 1,5 × 1,5 × 0,5 mm. Integrovaný systém vybavený rozhraním I2C počítá s provozním rozsahem od nuly do 100 % RH, resp. –40 °C až +125 °C [2]

Oslovit každopádně nechce pouze vykazovanou přesností, ale třeba i širším rozsahem napájecího napětí, které na své spodní hranici počítá již s osmi setinami nad úrovní jednoho voltu. Díky více než dvěma dekádám zkušeností s vývojem technologií pro snímače vlhkosti umocněným vlastním testováním produktů pak firma ubezpečuje, že výsledky zaručí u každé součástky opouštějící výrobní linku.

S integrovaným řešením v pouzdrech typu DFN od společnosti Sensirion se pojí řada výhod, které se odvíjí zejména od nového a optimalizovaného čipu CMOSens®, jehož funkční blokový diagram přinášíme na obr. 2. Výsledkem tak bude nejen proudový odběr IDD, který v režimu s nízkou opakovatelností dokáže při jednom měření za vteřinu klesnout až na typickou úroveň 400 nA (aver.), ale také nebývalá přesnost. Při měření relativní vlhkosti s čidly SHT45 proto počítejte s typickou tolerancí ±1,0 % RH a v případě teploty konečně s ± 0,1 °C. Další odchylky pak v širším kontextu zachycují grafy na obr. 3 a obr. 4. Takové precizní výsledky nicméně každá aplikace nevyžaduje, a pokud by je nedokázala docenit, lze napříč rodinou nových obvodů SHT4x tradičně vybírat i z „méně přesných“ variant, konkrétně SHT40 či SHT41 (typ. ±1,8 % RH, resp. ±0,2 °C).


Obr. 2 Blokový diagram kompletního čipu s chráněným označením CMOSens®, který výrobce u novinky dále optimalizoval [3]


Obr. 3 Ani při měření relativní vlhkosti s precizními čidly SHT45 nelze zaměňovat maximální tolerance s typickými. Další rozměr pak vnáší rovněž teplota [3]


Obr. 4 Přesnost ±0,1 °C bude u kombinovaného snímače SHT45 při stanovení teploty „pouze“ typická, kromě toho platí jen v omezeném rozsahu. Napříč celou řadou obvodů SHT4x však stále dostáváme to nejlepší [3]

 

Nahrazuje i končící SHTW2

Přechod na precizní novinky firmy Sensirion v generaci číslo čtyři, tvořící jakousi výkladní skříň výrobce, může dávat smysl i tehdy, pokud si u výsledných rozměrů pouzdra dokonce pohoršíme. Přesně to je i případ starších obvodů SHTW2 na půdorysu 1,3 × 0,7 mm (psali jsme např. v [4]), se kterými již nelze do budoucna počítat. S jejich náhradou pak v řadách SHT4x obdržíte i několik adres I²C, širší napájecí rozsah, menší proudový odběr, samozřejmě lepší přesnost pro obě sledované veličiny, RH i T, a také řadu dalších možností, pokud jde o interní vícestupňové vyhřívání, volitelné vnější ochrany či otázky spojené s kondenzací. Ke snadné změně součástkové základny vede dokument výrobce [5].

robenek@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik