Przejście z serii SHT3 na SHT4 – porównanie czujników wilgotności Sensirion

Porównanie czujników wilgotności Sensirion trzeciej i czwartej generacji

Firma Sensirion podzieliła „uniwersalną” serię czujników wilgotności SHT3x na dwie serie podrzędne:

czujniki przemysłowe SHT4xI,
czujniki serii SHT4x o bardzo niskim zużyciu energii

Dokładność pomiaru

Ogólnie rzecz biorąc seria czujników SHT4x zapewnia lepszą dokładność. Wykresy dokładności przedstawione są poniżej.

Komunikacja za pośrednictwem I2C

Seria czujników Sensirion SHT3x obsługuje tryb pomiaru jednorazowego z/bez clock stretching oraz tryb pomiaru okresowego. Komunikacja I2C serii SHT4x jest prostsza, obsługuje tylko tryb pomiaru single-shot (pomiar jednorazowy) bez clock stretching.

Seria SHT3x posiada pin ADDR, który umożliwia ustawienie dwóch adresów I2C, 0x44, ADDR=L lub 0x45, ADDR=H.

Czujniki serii SHT4x można zamówić jako SHT4x-AD1B z adresem I2C 0x44 lub SHT4x-BD1B z adresem I2C 0x45.

Wbudowana grzałka

Czujnik wilgotności serii SHT3x wyposażony jest w wewnętrzną grzałkę, która służy jedynie do sprawdzenia, czy czujnik reaguje na wzrost temperatury. Grzałka może być włączona za pomocą komendy I2C.

Czujniki SHT4x zawierają wbudowaną grzałkę, którą można włączyć za pomocą zestawu komend I2C. Do wyboru są trzy moce grzewcze i dwa czasy grzania.

W czujnikach SHT4x grzałkę można zastosować w następujących przypadkach:

Usuwanie wody skondensowanej/rozpylonej na powierzchni czujnika. Chociaż skondensowana woda nie stanowi problemu pod względem niezawodności/jakości czujnika, spowoduje ona brak reakcji czujnika na zmiany wilgotności względnej (RH) w powietrzu, jeśli na powierzchni urządzenia znajduje się ona w stanie ciekłym.
Długotrwała ekspozycja czujnika na poziomy wilgotności względnej (RH) większe niż 90% RH może wywołać odwracalne dodatnie przesunięcie RH. Efekt ten nazywany jest „pełzaniem”. Okresowe podgrzewanie czujnika umożliwia pomiar w środowisku o dużej wilgotności przez długi czas bez efektu pełzania.

Napięcie zasilania i pobór prądu

Czujniki wilgotności serii SHT3x pracują w zakresie napięć zasilania od 2,15 do 5,5 V. Średni pobór prądu dla jednego pomiaru RH+T/s w trybie pomiaru jednorazowego z najlepszą dokładnością wynosi 7,7 uA.

Seria czujników SHT4x została zaprojektowana dla zakresu napięcia zasilania od 1,08 do 3,6 V. Średni pobór prądu w takich samych warunkach, jak powyżej, wynosi zaledwie 2,2 uA.

W zastosowaniach, w których pobór prądu ma mniejsze znaczenie, można wykorzystać czujniki z serii SHT4xI o zakresie napięcia zasilania od 2,3 do 5,5 V i średnim poborze prądu rzędu 20,3 uA.

Ochrona membrany czujnika

Seria SHT3x zapewnia ochronę przed wodą, kurzem i brudem dzięki zastosowaniu filtra SF2 lub filtra wbudowanego na górnej powierzchni czujnika (SHT30, 31, 35-DIS-F). W przypadku konieczności zabezpieczenia membrany podczas produkcji, istnieje możliwość zamówienia wersji z taśmą ochronną (SHT30, 31-DIS-P).

Do ochrony czujników SHT4x można zastosować filtr SF2. Na przestrzeni roku 2023 seria zostanie uzupełniona o wersje F i P.

Sygnały wyjściowe

Seria czujników wilgotności Sensirion SHT3x udostępnia wartości mierzonej wilgotności względnej i temperatury poprzez magistralę I2C lub jako napięcie analogowe w zakresie od 10 do 90% VDD. Seria SHT4x wyposażona jest w takie same funkcje, a dodatkowo w przypadku SHT40A-FD1B parametry wilgotności i temperatury przekazywane są przez wyjścia PWM.

Czas reakcji τ63 %

W przypadku czujnika SHT4x typowy czas reakcji τ63% RH został zmniejszony o połowę, z 8 s do 4 s, przy czym czas reakcji τ63% temperatury pozostaje taki sam i wynosi 2 s.