【技术大神】微型温湿度传感器在空气净化器中的应用经验

2019-09-05 技术大神活动文章
传感器,湿度传感器,温湿度传感器,温度传感器 传感器,湿度传感器,温湿度传感器,温度传感器 传感器,湿度传感器,温湿度传感器,温度传感器 传感器,湿度传感器,温湿度传感器,温度传感器

随着科技的进步,人们生活也越来越便利了,各种智能化设备也应运而生。然而科技的进步也给我们的环境带来了诸多问题。近年来,各大小城市都被颗粒物笼罩着,严重威胁着人类的健康。为了争回我们的新鲜空气,笔者所在公司设计研发一款空气净化器。与一般的空气净化器不同的是,这款空气净化器是吸顶式的,除了空气净化系统外,还具有LED灯控系统。作为一款环境优化设备,自然少不了采集室内的温度与湿度,方便用户参考与使用。


设计之初,就有不少问题摆在笔者面前。如,由于是吸顶式的空气净化器,内部空间十分有限,器件选型等成了笔者设计的拦路虎。之前常用的温湿度传感器长宽高约为15.5*12*5.5mm,相对我们这款净化器内部有限的空间,这体积实在是太大了,其测量精度也不尽人意。使得我们迫切的希望找到一款精度高,体积小的温湿度传感器。正当我们翻阅无数资料与器件选型手册而手足无措时,具有优秀性能的3*3mm见方的温湿度传感器Si7020,让人眼前一亮,顿有山重水复疑无路,柳暗花明又一村之感。佛语有曰:一花一世界,一叶一菩提。说的乃是再小的物件也有自己的天地。如此花此叶,Si7020这款小小芯片,却把温度、湿度等功能都集成到一起,内有天地,不得不服。


笔者简要的把Si7020和某传感器做了对比如表1:


表1:Si7020与某传感器参数对比


由上图的对比可以看出,Si7020无论是在体积还是精度等方面,都是非常优秀的。特别是在体积和精度上,有着无可替代的优势。其他参数虽未在表中列出,但是都有不俗的表现,如在功耗上,其工作电流仅150uA,待机电流惊人的达到60nA。这些都是传统的温湿度传感器无法比拟的。
针对笔者的吸顶式净化器,笔者有些许经验与大家分享,净化器设计的系统框图如下:


图1:系统框图


设备在常态时,可作为吸顶灯使用,室内的PM2.5和甲醛等参数通过辅助系统采集到,再通过无线数传单元传输到手机APP与远端UI上。通过远端UI和APP都可以对设备进行控制。也可以在二者上查看室内温度、PM2.5等环境参数。


在原理图设计驱动电路上,Si7020相比普通传感器更加简单。Si7020提供I2C总线接口,只需要把传感器下挂到总线上即可,无需单独为其提供IO口,可节省硬件资源。我们的原图如下图,大家可参考一二:


图2:Si7020原理图


此外,在PCB电路图绘制上,对Si7020的绘制,需要有两点注意的情况。

1)由于本身的温湿度传感器特性,Si7020应远离发热器件,如DCDC、WIFI模块等大功率器件。
笔者就吃了这方面的亏。第一版本,Si7020放置在角落,这是没有问题的,但是在Si7020上方我们还架设了一款WIFI模块,疏忽了WIFI模块发热,从而导致其周边环境温度偏高,湿度偏低。第二版本改进后,笔者就解决了这个问题,温湿度测量效果非常好。


2)笔者建议把Si7020的驱动电路单独放置,隔离开来,不直接敷铜,而用走线替代。如下图3所示(图中Si7020左侧两电阻是I2C总线上拉电阻,原理图中未给出)。


图3:Si7020布局图


下面来一张我司空气净化器温度传感器部分的实物图,欢迎评鉴。


图4:温度部分实物图


作者:风九

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 0

评论

   |   

提交评论

全部评论(0

暂无评论

相关推荐

【经验】Si7021温湿度传感器ZigBee工程测试操作指南

Silicon Labs公司提供的EFR32xG系列Wireless SOC开发板的底板上有温湿度传感器Si7021,利用EmberZnet协议栈,可以直接配置出一个温湿度传感器的ZigBee工程。配合Z3GatewaySOC网关工程,可以实现温湿度定时上报数据,和网关主动读取温湿度数据。本文指导大家Si7021温湿度传感器ZigBee工程测试过程。

设计经验    发布时间 : 2019-12-20

【经验】环境检测仪中温湿度传感器Si7021驱动移植问题解析

在某个环境监测仪项目中,需要用到温湿度传感器来监测室内外温湿度,当前是的传感器是芯科科技的Si7021而原来使用的是SHT21,在驱动移植的过程中出现了读取到温度数据和实际的环境偏差较大的问题,在确认了硬件设计无误之后进入到了驱动代码的排查。

设计经验    发布时间 : 2022-06-29

【经验】如何使用温湿度传感器Si70xx系列的No Hold模式?

Silicon Labs的Si70xx系列温湿度传感器是一款具备最低功耗的全新相对湿度和温度传感器,在使用Si70xx做产品的生产研发时,设计人员经常会为了实现一些功能要结合该器件工作模式来编写软件,本文介绍使用Si70xx系列的No Hold模式使用方法。

设计经验    发布时间 : 2021-02-03

中科银河芯(GXCAS)温度传感器/温湿度传感器/标签认证芯片/温湿度采集器/测温探头/测风传感器选型表

目录- 传感芯片/单总线类芯片   

型号- GXF402,GX18B20SH,GX1820,GX18B20S,GX18B20U,GX2431,GX18B20W,GX18B20UH,GX18B20H,GXTS03S,GXPTALL01,GXHT3L,GXTS03,GX30H05,GX18B20Z,GXHT01,GX21M15,GXHT01C,GXT122,GXHTC3,GX28E01,GX21M15U,GXHT30,GXHT31,GX20MH01,GX20ME04,GX18B20,GX18E20,GXHT35

选型指南  -  中科银河芯  - 2020.12 PDF 中文 下载

【产品】心率监测(HRM)解决方案:光学心率传感器/环境光传感器/温湿度传感器/紫外线指数传感器

Silicon Labs持续扩展高性能、低功耗的光学传感器阵容,包括心率/脉搏血氧饱和度,以及2D 或 3D 手势的移动侦测等。针对可穿戴设备,Silicon Labs开发的生物传感器Si1132/4X系列,主要用于测量人们的心跳、血压,追踪阳光紫外线强度等,并且这些传感器致力于小尺寸以应对可穿戴领域的挑战。

原厂动态    发布时间 : 2016-04-04

【IC】美蓓亚三美推出具有出色耐久性的半导体数字温湿度传感器MW3827,对湿度变化反应仅6秒

美蓓亚三美发售高温高湿环境下特性波动小、具有出色耐久性的半导体数字温湿度传感器MW3827。本产品采用美蓓亚三美自主设计的半导体器件结构,可抑制长期老化,维持高可靠性。

产品    发布时间 : 2024-07-12

Silicon Labs(芯科科技)传感器选型指南

目录- sensor Product Introdution    OPTICAL SENSORS/RELATIVE HUMIDITY AND TEMPERATURE SENSORS/TEMPERATURE SENSORS    SENSOR-PUCK sensor IoT system   

型号- IRMFB-EK,SI 1146-A10-GMR,SI 1142-A11-GMR,SI1140DK,SI7054-EVB,SI 1143-A11-GMR,SI7013-A20*,SI 1147-A10 -GMR,SI7013USB-DONGLE,SI7020-A20,SI7021-A20,SI 1141-A11-YM0R,SI7050-A20,SI 1141-A11-GMR,SI7055-EVB,SI7053-EVB,UVIRSLIDER2EK,SI700X,SI7022-A20,SI 1143-A11-YM0R,SI7050-EVB,SI114X,SI7053-A20,SI7023-A20,SI7006-A20,SI7022-23-EVB,SI 1102-A-GMR,SI1102EK,SI 1142-A11-YM0R,SI1145-A10-GMR,SI7054-A20,SI705X,SI7006-07-EVB,SI1132,SI701X,SI 1132-A10-GMR,SI7007-A20,SLSTK3201A,SI7055-A20

选型指南  -  SILICON LABS  - 2018/6/13 PDF 英文 下载

积极响应5月正式实施的空气净化器新国标,奥松电子为空气净化器推出成熟的传感器解决方案

新标明确净化器应去除颗粒物、气态污染物、微生物及其他污染物等,为让消费者有更明确的认知,奥松电子为智能空气净化器设计一套成熟的传感器解决方案。在内部集成空气质量传感器、PM2.5传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器、TVOC传感器等。

原厂动态    发布时间 : 2023-04-12

【应用】奥松电子温湿度传感器助力家庭服务机器人实时监测室内的空气质量和温湿度数据,打造舒适的居家环境

机器人内置的奥松电子PM2.5传感器和温湿度传感器可实时监测室内的空气质量和温湿度数据。PM2.5浓度超标时,机器人会主动帮用户开启空气净化器,当室内温度过高或湿度过低时,会帮助用户开启空调或加湿器,为用户打造恒温、恒湿、恒净的舒适居家环境。

应用方案    发布时间 : 2023-03-24

我们公司需要设计一款主板,集成温湿度传感器、海拔高度传感器、雨量、土壤ph值、光线、pm2.5、二氧化碳、溶氧量、GPS经纬度、风速、风向,有没有合适的选型推荐?

温湿度传感器推荐TE的HTU20D:TE Connectivity(泰科TE)HTU20D(F)温湿度传感器数据手册环境光传感器推荐 Silicon Labs:Si1153:Si1153系列数据手册(简版)PM2.5检测推荐可天士:SPS-12CU激光颗粒物传感器数据手册二氧化碳检测推荐IDT的气体传感器:ZMOD4410:ZMOD4410 Gas Sensor Module for TVOC and Indoor Air Quality数据手册

技术问答    发布时间 : 2019-05-27

温湿度传感器芯片选型对比,HTU21D厂家有没有其它的温湿度传感器,温湿度精度可比拟的,与Si7021-A20-GM1R相比,哪些个性价比更高?

世强代理TE 温湿度传感器除了HTU21D外,还有HTU20D,HS1101LF。请参考https://www.sekorm.com/news/71351860.html。 HTU21D 与 Silicon Labs 温湿度传感器si7021比较,HTU21D睡眠功耗:0.02uA,温湿度测量工作电流:450uA。湿度精度: +/-3%RH max tolerance @55%RH;si7021睡眠功耗:0.06uA,温湿度测量工作电流:150uA。湿度精度: ± 3% RH (max), 0–80% RH;这两款温湿度传感器性能都很好,可根据产品自身的需求来选择。

技术问答    发布时间 : 2018-09-06

【应用】高精度温湿度传感器Si7020用于温控器,温度精度±0.4℃,具有低漂移、低迟滞、长期稳定性等特性

在温控器的应用中,芯科Si7020作为数字温湿度传感器,实现温湿度变化的监测功能,把空气中的温湿度通过一定检测装置,测量到温湿度后,按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。

应用方案    发布时间 : 2023-03-20

【技术大神】如何应用高精度温湿度传感器提高超声波测距的准确性

使用Silicon Labs的Si7020温湿度传感器对超声波在不同温度和湿度的环境下的传播速度进行补偿,以此来提高超声波测距的准确性。

新应用    发布时间 : 2017-02-20

中科银河芯推出最高精度可达±0.1°C的国产高精度温湿度传感器,静态电流仅150nA | 视频

视频介绍湿度精度±3%RH温度精度±0.3℃单芯片集成温湿度传感器,静态电流仅150nA和1.8*1.3超小尺寸数字温/湿度传感器,±0.1℃精度,-80~+200℃超宽测量范围,并将中科银河芯数字温度传感器与传统NTC技术优势对比。

产品    发布时间 : 2022-09-09

烤烟控制器全方位解决方案:MCU+温湿度传感器+通讯模块

本文推出基于Silicon Labs温湿度传感器Si702x和EFM32G系列MCU的低功耗、高精度烟叶烘烤控制器方案,通讯方式可选择有线(RS485/CAN)或无线(Sub-G SI4438/SI4463模块)两种方式。

方案    发布时间 : 2016-09-21

展开更多

电子商城

查看更多

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥15.0635

现货: 7,500

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥15.8121

现货: 2,013

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥16.7477

现货: 208

品牌:SILICON LABS

品类:Temp Sensor

价格:¥15.8121

现货: 71

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥40.3231

现货: 29

品牌:SILICON LABS

品类:Temp Sensor

价格:¥16.8641

现货: 20

品牌:SILICON LABS

品类:Temp Sensor

价格:¥32.1264

现货: 14

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥32.0541

现货: 5

品牌:SILICON LABS

品类:Position Sensor

价格:

现货: 0

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:

现货: 0

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:SILICON LABS

品类:temperature sensor

价格:¥12.0000

现货:189

品牌:SILICON LABS

品类:Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor

价格:¥2.2924

现货:126,000

品牌:SILICON LABS

品类:Light Sensor

价格:¥20.3400

现货:28,003

品牌:TI

品类:IC

价格:¥2.3459

现货:60,000

品牌:格科微

品类:图像传感器

价格:¥11.5588

现货:60,000

品牌:ONSEMI

品类:图像传感器

价格:¥55.5000

现货:43,751

品牌:TI

品类:测温芯片

价格:¥3.5400

现货:37,567

品牌:中科银河芯

品类:温度传感器

价格:¥2.4200

现货:20,000

品牌:中科银河芯

品类:电子标签芯片

价格:¥2.6450

现货:20,000

品牌:中科银河芯

品类:电子标签芯片

价格:¥2.5300

现货:20,000

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

温度传感器定制

可定制温度范围-230℃~1150℃、精度可达±0.1°C;支持NTC传感器、PTC传感器、数字式温度传感器、热电堆温度传感器的额定量程和输出/外形尺寸/工作温度范围等参数定制。

提交需求>

压力传感器定制

可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面