【应用】TE湿度传感器HM1520LF可满足气象站在低湿度环境下的高精度监测要求
气象站，作为能够实时监测气象数据和环境数据的设备，在社会上的使用率越来越高。根据其监测功能的差异，根据用途、安装及精度要求可分为：便携式气象站、高速公路气象站、森林火险气象站及校园气象站、电力气象站、光伏气象站、景区气象站、社区气象站。无论该气象站的使用地点在哪里，对于环境湿度能否实时高精度监测，是衡量该气象站能否正常工作的核心指标之一。基于此需求，TE公司推出了支持低湿度精确测量的HM1520LF湿度传感器。该传感器为管状外形，方便穿墙安装，能够真正经济高效地直接测量露点或含水量，长期用于低湿度环境中不会影响湿度传感器的特有功能 。
图1 公园气象站
由于气象站的特性以及应用地点广泛，因此对于湿度传感器的监测范围要求很高。HM1520LF湿度传感器的湿度监测范围可以达到0%至100%RH,测量分辨率为0.4%RH，完全可以满足各种类型气象站对于监测范围和分辨率的要求。同时，该传感器支持低湿度范围内的高精度监测。当运行环境的湿度范围在1~20%RH，其相对湿度测量精度典型值可以达到±2%RH。若湿度达到55%RH，其测量精度典型值也可以达到±5%RH，保证气象站在恶劣的应用环境下的可靠性和稳定性。
图2 HM1520LF湿度传感器实物图
气象站的功能决定了其大部分部署在室外露天环境中，而且在温度较高或较低的地方，因此能否在高低温环境下正常监测环境湿度成为核心指标之一。基于此需求，HM1520LF湿度传感器湿度能够保证其湿度监测性能与温度不敏感。当外部环境条件10~50℃，1~20%RH时，温度系数仅为-0.05%RH/℃，较低的温度系数，不会因为环境温度的变化引起湿度监测的偏差，提高了器件的稳定性和可靠性。为了能够迅速反应环境湿度，保证气象站监测能力实时准确，该款湿度传感器的预热时间仅150ms，在5%~10%RH相对湿度范围内，时间常数不超过10s。此外，HM1520LF的长期稳定性典型值为0.5%RH/年，保证了在使用寿命范围内仍能够提供长期可靠的测量结果。
HM1520LF湿度传感器正常工作时，电源电压范围为4.75Vdc至5.25Vdc，输出与供电电压成比例。其电流峰值为1.4mA，较低的工作电流可以降低器件功耗，适合低功耗设计。在器件工作在5Vdc电源电压下，0到20%RH湿度范围时，一般对应1V到1.6伏特直流输出 。器件采用了精密校准的线性电压输出，线性电压支持与电路接口轻松连接，降低了客户设计难度，能够更快速的推向市场。
HM1520LF湿度传感器可以承受的环境温度范围为-40℃至60℃，可以适应绝大部分室外环境温度。采用了具有专利的固态聚合物结构，具有较小的尺寸，并使用密封外壳，可不受浸水影响。同时，器件不含铅、Cr（6+）、Cd和Hg，更加安全环保，还可支持反接保护，使传感器更加可靠。
图3 HM1520LF湿度传感器的封装尺寸示意图
湿度传感器HM1520LF的特性及优势：
• 湿度测量范围0~100%RH
• 相对湿度测量精度典型值为±2%RH（1~20%RH，23℃）或±5%RH（55%RH，23℃）
• 湿度分辨率典型值0.4%RH，湿度测量结果的温度系数-0.05%RH/℃（10~50℃，1~20%RH）
• 湿度迟滞误差不超过±1%RH
• 时间常数（5%~10%RH，信号幅度的63%）最大为10s，预热时间150ms
• 长期稳定性典型值0.5%RH/年
• 管状外形，可穿墙安装
• 不受浸水影响，长期用于低湿度环境中不会影响湿度传感器的特有功能
• 产品不含铅、Cr（6+）、Cd和Hg
• 输出与供电电压成比例，支持反接保护
湿度传感器HM1520LF的应用领域：
• 医疗
• 干燥箱
• 低湿度测量
• 气象站
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