Capteur numérique HDC2080 :schéma de circuit et ses spécifications

Nous, les humains, interagissons avec l'environnement extérieur à l'aide des sens. Un corps humain possède cinq types de sens différents, qui contribuent à son bon fonctionnement. De la même manière, les machines et l'électronique nécessitent également des éléments de détection pour interagir avec l'environnement extérieur. Les capteurs sont les dispositifs que les machines utilisent comme éléments de détection. Il existe différents types de capteurs pour mesurer et détecter différentes grandeurs physiques. Certains exemples de ces capteurs sont le capteur de température, le capteur tactile, le capteur d'incendie, le capteur de gaz, le capteur d'humidité, le capteur de lumière, le capteur de proximité, etc. La plupart de ces capteurs sont disponibles sous forme de circuits intégrés de petite taille, ce qui les rend faciles à utiliser. interface. L'un des exemples d'un capteur d'humidité de petite taille et à faible consommation d'énergie est le capteur HDC2080.

Qu'est-ce qu'un capteur HDC2080 ?

HDC2080 est un capteur numérique de mesure d'humidité et de température. Il dispose d'un élément de détection d'humidité, d'un élément de détection de température, d'un convertisseur analogique-numérique, d'une mémoire calibrée et d'une interface I2C, le tout intégré sur un seul circuit intégré à 6 broches de 3 mm × 3 mm.

HDC2080 fournit une résolution programmable pour les mesures de température et d'humidité. Ce capteur contient un élément de détection capacitif et mesure l'humidité relative de l'environnement.

Schéma fonctionnel

HDC2080 propose deux types de modes de mesure :le mode Auto et le mode Déclenchement à la demande. En mode automatique, le HDC2080 ne nécessite aucune commande I2C pour lancer la mesure. Lorsqu'il travaille dans ce mode, le CI est programmé pour effectuer des mesures périodiquement.

En mode de déclenchement à la demande, des commandes I2C sont nécessaires pour lancer les mesures. Une fois la conversion terminée, l'appareil passe en mode veille et attend une autre commande I2C pour lancer la mesure.

HDC2080 dispose de deux modes de fonctionnement :le mode veille et le mode de mesure. La principale caractéristique du HDC2080 qui le rend adapté aux applications de récupération d'énergie est sa faible consommation d'énergie. Lorsqu'il est appliqué à ce type d'applications, le HDC2080 passe la plupart du temps en mode veille. Dans ce mode, la consommation électrique moyenne du circuit intégré est de 50 nA.

Lorsque vous travaillez dans un environnement très humide, le HDC2080 peut faire face au problème de condensation. Pour éviter cela, le CI est équipé d'un élément chauffant intégré. Ce réchauffeur, avec une plage de fonctionnement de -40°C à 85°C, peut être allumé brièvement pour éliminer la condensation.

HDC2080 fonctionne comme un esclave sur l'interface de bus I2C. Des lignes à drain ouvert SDA et SCL sont utilisées pour établir la connexion avec l'interface I2C. HDC2080 contient également un CAN pour convertir les valeurs de mesure de l'analogique au numérique.

Schéma de circuit

Une configuration correcte de l'élément de détection et de la précision des capteurs affecte fortement la précision de la mesure des valeurs d'HR et de température. Isoler le HDC2080 des sources de chaleur telles que les batteries, l'écran, les éléments résistifs, etc… est recommandé pour améliorer la précision du capteur.

Une exposition longue et prolongée au rayonnement UV, aux vapeurs chimiques, à la lumière visible peut affecter le RH% du capteur.

Configuration des broches de HDC2080

HDC2080 est disponible sous forme de boîtier DMB à 6 broches de 3,00 mm × 3,0 mm.

• La broche 1 est la ligne de données série pour I2C, broche SDA. Une résistance de rappel est connectée de cette broche à la tension d'alimentation positive.
• La broche 2, GND, est la broche de masse.
• La broche 3, ADDR, est la broche de sélection d'adresse. Cette broche peut être soit laissée non connectée, soit câblée à la terre. Lorsqu'elle n'est pas connectée ou connectée à la terre, l'adresse de l'esclave est 1000000. Lorsqu'elle est connectée à l'alimentation positive, l'adresse de l'esclave est 1000001.
• La broche 4, DRDY/INT, est la broche de prêt/d'interruption des données.
• La broche 5, VDD, est la broche de tension d'alimentation positive.
• PIn-6, SCL, est la ligne d'horloge série pour I2C. Une résistance de rappel doit être connectée de cette broche à l'alimentation positive.

Spécifications

Les spécifications du capteur numérique HDC2080 sont les suivantes-

• Ce capteur mesure l'humidité relative.
• Il contient un élément de détection capacitif.
• La plage d'humidité relative de ce capteur est de 0 à 100 %.
• Une précision d'humidité typique du HDC2080 est de ± 2 °C.
• Ce capteur a une précision de température maximale de ±0,2 °C.
• La plage de températures de fonctionnement du HDC2080 est de -40°C à 85°C.
• La plage de température fonctionnelle de ce capteur est de -40°C à 125°C.
• Le courant d'alimentation moyen est de 300 nA pour le pourcentage d'humidité relative uniquement, alors qu'il est de 550 nA si le pourcentage d'humidité relative et la température sont calculés.
• Ce capteur contient un mode de mesure automatique.
• Le capteur HDC2080 est compatible avec l'interface I2C.
• La plage de tension d'alimentation de ce circuit intégré est de 1,62 V à 3,6 V.
• La tension d'entrée maximale requise pour le bon fonctionnement de ce capteur est de 3,9 V.
• Cet IC est disponible sous forme de petit package DMB.
• Pour dissiper la condensation et l'humidité, un élément chauffant est également intégré au circuit intégré.
• Pour fournir des alertes, ce CI contient également des seuils d'interruption programmables.
• Le capteur peut se réveiller sans l'aide d'un microcontrôleur.
• Une version plus petite du HDC2080, le HDC2010, est également disponible pour les applications où la taille du PCB est très petite.
• La consommation électrique requise pour ce circuit intégré est très faible.
• Lorsqu'il est utilisé pour détecter l'humidité relative ou la température, le HDC2080 a une résolution de 14 bits.
• Le temps de réponse lors de la mesure de l'HR est de 8 secondes.

Applications de HDC2080

HDC2080 est un capteur intégré pour mesurer l'humidité et la température. Ce capteur est conçu pour les systèmes alimentés par batterie. Ces capteurs sont utilisés dans les laveuses, sécheuses, appareils électroménagers, hôpitaux, imprimantes à jet d'encre, etc… pour mesurer l'humidité. Ce sont des capteurs numériques et peuvent être facilement interfacés avec des microcontrôleurs.

Dans les systèmes HVAC, le capteur est interfacé avec un microcontrôleur. Le microcontrôleur collecte les données du capteur et, sur la base de ces valeurs de données, les systèmes de chauffage et de refroidissement maintiennent la température ambiante aux niveaux préférés.

La mesure de l'humidité est également importante dans les unités médicales, où le changement des niveaux d'humidité peut affecter gravement la santé des patients.

Alternative IC

Certains des circuits intégrés pouvant être utilisés comme alternative au capteur HDC2080 sont :HDC1010, HDC 1080, HDC2010, etc…

HDC2080 est un choix idéal lorsqu'il y a une limitation sur la taille physique du circuit. Sa taille compacte avec une fonction de faible consommation d'énergie est très utile pour les applications alimentées par batterie. Ce circuit intégré ne doit pas être exposé à des vapeurs chimiques et à la chaleur pendant une durée plus longue. Cela peut entraîner une diminution de la précision des mesures. D'autres conditions électriques et conditions de stockage de ce circuit intégré peuvent être trouvées dans la fiche technique fournie par Texas instrumentations.

Crédit image : Instrumentation du Texas