SHT11_原理和使用(中文版)
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SHT-11引脚图其引脚说明如下:(1)GND:接地端;(2)DATA:双向串行数据线;(3)SCK:串行时钟输入;(4)VDD电源端:0.4~5.5V电源端;(5~8)NC:空管脚。
SHT11温湿度传感器的主要特性如下:●将温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、I2C总线接口全部集成于一芯片(CMOSensTM技术);●可给出全校准相对湿度及温度值输出;●带有工业标准的I2C总线数字输出接口;●具有露点值计算输出功能;●具有卓越的长期稳定性;●湿度值输出分辨率为14位,温度值输出分辨率为12位,并可编程为12位和8位;●小体积(7.65×5.08×23.5mm),可表面贴装;●具有可靠的CRC数据传输校验功能;●片内装载的校准系数可保证100%互换性;●电源电压范围为2.4~5.5V;●电流消耗,测量时为550μA,平均为28μA,休眠时为3μA。
SHT-11输出特性(1)湿度值输出SHT11可通过I2C总线直接输出数字量湿度值,其相对湿度数字输出特性曲线如图3所示。
由图3可看出,SHT11的输出特性呈一定的非线性,为了补偿湿度传感器的非线性,可按如下公式修正湿度值:RHlinear=c1+c2SORH+c3SORH2式中,SORH为传感器相对湿度测量值,系数取值如下:12位:SORH:c1=-4,c2=0.0405,c3=-2.8×10-68位:SORH:c1=-4,c2=0.648,c3=-7.2×10-4(2)温度值输出由于SHT11温度传感器的线性非常好,故可用下列公式将温度数字输出转换成实际温度值:T=d1+d2SOT0.01,当温度传感器的分辨率为12位时,04。
(3)露点计算空气的露点值可根据相对湿度和温度值来得出,具体的计算公式如下:LogEW=(0.66077+7.5T/(237.3+T)+[log10(RH)-2]Dp=[(0.66077-logEW)×237.3]/(logEW-8.16077)3.2命令与接口时序SHT11传感器共有5条用户命令,具体命令格式见表1所列。
SHT1x/SHT7x温湿度传感器-相对湿度和温度的传感器-兼有露点-完全校准,数字输出-极好的长期稳定性-无需外部组件-超低能耗-表面贴片或者4引脚完全可互换-尺寸小-自动休眠SHT1x/SHT7x 产品概述SHTxx 系列产品是包含有已校准数字输出的单芯片温湿度复合传感器。
它应用专利的微加工工业CMOS进程(CMOSens®),以确保产品极高的可靠性和极好的长期稳定性。
传感器包含一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙测温元件。
并且与一个14位的A/D转换器以及串行接口电路在同一个芯片上无隙耦合。
依次该芯片信号优良、响应迅速、抗扰能力强、性价比高。
每一个SHTxx 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数都以程序形式存储在OTP内存中。
在传感器测量的时候这些系数在传感器内部调用来修正信号。
两线制串行接口和内部基准电压使系统集成变的简易快捷。
它超小的体积、极低的能耗使其成为甚至是最为苛刻的应用场合的最佳选择。
产品提供表面贴片LCC(无铅芯片)或者4针单排可插入式引脚封装。
特使封装形式可根据客户的需求提供。
应用-空调系统HV AC -测试或检验-汽车-数据记录-消费品-自动化-气象站-大型家用电器-加湿器-医疗-除湿器订购信息型号湿度精度[%RH] 温度精度[%RH]封装SHT 11 ± 3.0 ±0.4 SMD(LCC) SHT 15 ± 2.0±0.3 SMD(LCC) SHT 71 ± 3.0 ±0.4 4针单排直插SHT 75 ± 1.8 ±0.3 4针单排直插1 传感器性能说明参数条件最小典型值最大单位湿度分辨率0.5 0.03 0.03 %RH8 12 12 bit重复性± 0.1%RH线性化见图一精度不确定性互换性完全可互换非线性度原始数据± 3%RH线性化<<1 %RH范围0 100 %RH响应时间1/e(63%)4 S缓慢流动的空气迟滞± 1%RH长期稳定性典型值<0.5 %RH/yr温度分辨率0.04 0.01 0.01 ℃0.07 0.02 0.02 °F12 14 14 bit重复性± 0.1℃± 0.2°F精确度见图一范围-40 123.8 ℃-40 254.9 °F响应时间1/e(63%) 5 30 S表1 传感器性能说明2 接口说明2.1 电源引脚SHTxx的供电电压在2.4 - 5.5V.上电后,传感器需要11ms月过期“休眠”状态。
Digital Temperature and Humidity Sensor SHT 11SHT 11_ Relative humidity and temperature measurement_ Both dew point_ All calibration, digital output,_ Excellent long-term stability_ No additional components_ Ultra-low power_ Surface Mount or 4-pin fully interchangeable installation_ Ultra-small size_ Auto SleepSHT11SHT11series chip-type temperature and humidity sensor chip; full scale calibration, two-line digital output; humidity measuring range: 0 ~ 100% RH; humidity measuring range: -40 ~ +123.8 ℃; humidity measuring accuracy: ±3% RH; temperature measurement accuracy: ±0.4%℃Response time: <8s; low power (typ.30µW); can be completely submerged.SHT11 Product OverviewSHT xx series of single-chip sensor is a digital signal output with a calibrated temperature and humidity combined sensor. It uses patented the process of industrial micro-processing technology COMS (CMOSens ®), to ensure that products with high reliability and excellent long term stability. Sensor includes a capacitive polymer humidity measuring device and a gap-type temperature measurement devices, and with a 14-bit A / D converter and serial interface circuit on the same chip to achieve seamless connectivity. Therefore, the product has excellent quality, fast response, anti-interference ability, high cost andother advantages. Each SHTxx sensorsare extremely accurate calibration of humiditycalibration chamber. Calibration coefficients stored inthe OTP program memory, internal sensor, signalprocessing in the detection process to call thesecalibration coefficients. Two-wire serial interface andinternal reference voltage, the system integrationbecomes simpler and quicker. Ultra-small size, lowpower consumption, making it a wide range ofapplications and even the most demanding applicationsis the best choice. Available surface mount LCC (lead-free chip) or 4-pin single-row pin package. Special packages can be provided according to user needs.Application areas: data acquisition process control transmitter auto industry automation & HVAC building control power measurement test the pharmaceutical industrySimilar selection of digital temperature and humidity sensorProduct ImageProduct Name ModeHumidity Accuracy(% RH)Temperatureaccuracy (℃)PackageSHT10±4.5 ±0.5℃at 25℃ SMD SO-8 SHT11 ±3.0±0.4℃at 25℃SMD SO-8Original patchTemperature and humidity sensorSHT15±2.0 ±0.3℃at 25℃SMD SO-8SHT71±3.0±0.4℃at 25℃1.27 pitch pin-typeTemperature and humidity sensorSHT75±1.8±0.3℃at 25℃1.27mmpitch, 4-pin pin4-pin pinUniversal Protection TypeSLHT1-1±4.5±0.5℃at 25℃Metal protection package, 1 meter lead SLHT2-1 ±4.5±0.5℃at 25℃ SLHT2-2±3.0 ±0.4℃at 25℃2.54 pitch pin-typeTemperature and humidity sensorSLHT2-3±2.0±0.3℃at 25℃4-pin pin, 2.54mm pitchSLHT3-1 ±3.0 ±0.4℃at 25℃LeadProtectionMicro-protection-typeSLHT3-2±1.8±0.3℃at 25℃LeadProtectionSLHT4-1±4.5 ±0.5℃at 25℃ SLHT4-2 ±3.0 ±0.4℃at 25℃ SLHT4-3 ±2 ±0.3℃at 25℃ SLHT4-4 ±3 ±0.3℃at 25℃Industrial ProtectivetypeSLHT4-5±1.8±0.3℃at 25℃Galvanizedmetal to prevent the dust, good air permeabilitySoil-specifictemperature andhumidity digital sensorSLHT5±3.0±0.4℃at 25℃IndustrialProtective PackagingSLHT6-1±1.8±0.3℃at 25℃SLHT6-2±3.0±0.4℃at 25℃Wall-mounted digital temperature andhumidity sensorsSLHT6-3±1.8 ±0.3℃at 25℃ Can be usedto measure the wet concreteSLHT7-1 ±3.0 ±0.4℃at 25℃ SLHT7-2±1.8 ±0.3℃at 25℃ Install temperatureand humidity digital sensorSLHT7-3±1.8±0.3℃at 25℃Easyinstallation, the lead outputShangHai Sonbest Industry Co,.LtdTel :+86 021 ********Website : ShangHai , China。
温湿度传感器SHT111 SHT11简介SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片。
该芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。
共主要特点如下:◆高度集成,将温度感测、湿度感测、信号变换、A/D转换和加热器等功能集成到一个芯片上;◆提供二线数字串行接口SCK和DATA,接口简单,支持CRC传输校验,传输可靠性高;◆测量精度可编程调节,内置A/D转换器(分辨率为8~12位,可以通过对芯片内部寄存器编程米选择);◆测量精确度高,由于同时集成温湿度传感器,可以提供温度补偿的湿度测量值和高质量的露点计算功能;◆封装尺寸超小(7.62 mm×5.08mm×2.5 mm),测量和通信结束后,自动转入低功耗模式;◆高可靠性,采用CMOSens工艺,测量时可将感测头完全浸于水中。
2 SHT11的引脚功能SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式,接口非常简单,引脚名称及排列顺序如图1所示。
各引脚的功能如下:◇脚1和4--信号地和电源,其工作电压范围是2.4~5.5 V;◇脚2和脚3--二线串行数字接口,其中DA-TA为数据线,SCK为时钟线;◇脚5~8--未连接。
3 SHT11的内部结构和工作原理微处理器是通过二线串行数字接口与SHT11进行通信的。
通信协议与通用的I2C总线协议是不兼容的,因此需要用通用微处理器I/O口模拟该通信时序。
微处理器对SHT11的控制是通过5个5位命令代码来实现的,命令代码的含义如表1所列。
4 SHT11应用设计微处理器采用二线串行数字接口和温湿度传感器芯片SHT11进行通信,所以硬件接门设计非常简单;然而,通信协议是芯片厂家自己定义的,所以在软件设计中,需要用微处理器通用I/O口模拟通信协议。
4.1 硬件设计SHT11通过二线数字串行接口来访问,所以硬件接口电路非常简单。
需要注意的地方是:DATA数据线需要外接上拉电阻,时钟线SCK用于微处理器和SHT11之间通信同步,由于接口包含了完全静态逻辑,所以对SCK最低频率没有要求;当工作电压高于4.5V时,SCK频率最高为10 MHz,而当工作电压低于4.5 V时,SCK最高频率则为1 MHz。
第3期2007年6月工矿自动化Industry and M ine A uto matio nNo.3Ju n.2007 文章编号:1671-251X(2007)03-0113-02数字温湿度传感器SHT11及其应用张艳丽1, 杨仁弟2(1.山东工商学院信息与电子工程学院,山东烟台 264005;2.烟台大学机电汽车工程学院,山东烟台 264005)摘要:介绍了数字温湿度传感器SH T11的工作原理、内部结构、测量时序及输出特性,并以SH T11为测量元件,设计了一种基于单片机的温湿度测控系统,给出了系统的硬件电路和软件设计。
关键词:数字温湿度传感器;温度测量;单片机中图分类号:TD679 文献标识码:B收稿日期:2007-01-15作者简介:张艳丽(1980-),女,硕士,助教,主要研究方向为信号检测与处理等。
0 引言温湿度的测量和控制在煤矿自动化生产和安全监控中起着十分重要的作用。
本文介绍一种数字温湿度传感器SH T11及其应用。
该传感器具有安装简便、维护方便、可靠性高等特点,特别适合在煤矿井下环境恶劣的条件下进行温湿度的监测。
1 SHT11的工作原理SH T11为具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器,可用来测量相对湿度、温度和露点等参数,具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换等特点。
该传感器的外形及管脚示意图如图1所示。
DAT A 串行数据引脚;SCK 串行时钟输入图1 SH T11外形及管脚排列示意图与传统的温湿度传感器不同,SH T11是基于CM OSens技术的新型智能温湿度传感器,它将温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内,融合了CM OS芯片技术与传感器技术,使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比等优点,其内部结构框图如图2所示。
图2 SHT11内部结构框图SH T11传感器默认的测量温度和相对湿度的分辨率分别为14位、12位,通过状态寄存器可降至12位、8位。