采用温湿度传感器实现自动温湿度交替状态下开关机测试控制器

时间： 2018-05-17 来源：世强

技术问答

很多新产品开发过程中，都要进行高低温箱测试，在特定几个的温度、湿度情况下，不停的进行开关机测试。

针对不同的条件下进行开关机操作测试流程如下：

1、操作高低温箱改变温度、湿度

2、等待设备(DUT)温度、湿度达到指定条件（当前要不停去看）

注：不能依靠高低温箱的数据，会有很大的差异

3、手动对设备进行开关机的动作

以上主要有3个问题：1、温湿度达到条件，需要有人值守观察。 2、高低温箱的传感器与被测物要相隔一定距离。3、若以开发上位机来操作，则针对不同温箱不能兼容

故以开发一种自动温湿度交变状态下开关测试控制器，来实现简单的高低温情况下的开关机测试，以实现温湿度变化达到指定状态后，控制器则自动对DUT进行开关机测试。

针对以上问题，需要选用高可靠性的温度、及湿度传感器对DUT来进行温湿度采集。

先前都没有用湿度传感器，故只能新选型，由于是定制开发，量不是很大，想选一下数字传感器，省掉AFE电路设计。

在世强这里查找到SILICON LABS Si70XX系列温湿度传感器，温度及湿度两种传感器合二为一。

查看选型手册，根据本身现有MCU平台的电压平台及精度要求，故本项目选择Si7006。

电路方案如下：

MCU通过I2C对Si7006进行采集温度、湿度。

电路板中包含一组继电器（电流大可选择MOS及其它），MCU可通过控制继电器通断来影响DUT的开机与关机。

Si7006正常放置在DUT里面中，或者就近放置。

由于第一版方案出现过，Si7006及传输线碰触到高压部分，导致整个电路损坏的情况。从而改进了第二版本，增加了Silicon Labs Si8600 数字隔离器，做一级隔离。从此再也没有因为这个坏掉。

MCU能够实时获得DUT的最新的温度、湿度。12bit分辨率下刷新率达100Khz。

设计MCU运行程序，在几个温湿度运行区间，MCU控制继电器进行周期通断。

如：湿度20% 温度5度

湿度80% 温度45度

1、工程师操作高低温箱后，温度变化中，控制器检测DUT不在指定状态下，不操作DUT。

2、控制器不断检测DUT的温湿度，若未达到指定区间，则循环检测。

3、当温湿度达到区间1（如: 湿度20% 温度5度），控制器间断控制继电器的通断，实现不停的开关机操作。

4、设备不间断的运行开关机测试，工程师只要花费较小的时间，周期对DUT进行观测即可。

5、区间1测试OK后，工程师设置高低温箱为状态2（湿度80% 温度45度），温度变化中，控制器检测DUT不在指定状态下，不操作DUT。

6、操作如同2、3、4

整个应用下来感受如下：

1、使用温湿度传感器大大简化了产品应用，加快了我产品的开发。

2、Silicon labs的宽温范围-40度~125度，稳定性优异。

3、超宽电压供电1.9V - 3.6V，超低功耗2.2uW，符合绿色环保，适合低功耗场合。

4、Silicon labs 系列器件兼容性好，DFN6封装全部兼容，方便后续升级。

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