JHM2031和温湿度传感器的相遇

2023-07-14 18:09:22 54

温度与湿度的测量与控制已经成为生产生活中的一个重要组成部分,并且温度与湿度紧密联系,市场上温湿度一体的传感器相应而生。

温湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的电子设备,主要由热敏元件、湿敏元件、信号调理电路和外壳等几个部分组成。它能够感应环境中的温度和湿度,并将这些信息转化为所需的电信号。

信号调理电路是将热/湿敏元件输出的电信号进行再处理的重要电路。它包括放大、补偿、校准等多个环节,能够使传感器输出的信号更加稳定,准确地反映环境温湿度的变化。

温湿度传感器类型

温湿度传感器通常有两种形式:电阻式和电容式,电容式传感器具有比电阻式传感器更线性的响应。
  • 电阻式温湿度传感器:电阻式温湿度传感器是基于热/湿敏元件的电气特性,随环境中温/湿度的变化而变化的原理进行测量的传感器。温/湿度的变化可导致热/湿敏电阻阻值的变化,因阻值变化而产生的微弱电信号在经过信号调理电路处理后,就可以转化为需要的电信号。


  • 电容式温湿度传感器:这类传感器通常包含一对平行的电极,当环境温/湿度发生改变时,极板间高分子薄膜中的含水量发生变化,致使电容介电常数发生改变,进而导致电容量发生改变,而产生的微弱电信通过容值的变化

  • 在经过信号调理电路处理后,即可准确测量出当前环境的温/湿度。


为什么需要信号调理

传统的温湿度传感器对于温湿度测量的精度难以保证,线性、重复性、漂移等性能往往不理想,而信号调理电路芯片的应用保证了传感器低温/湿漂和高线性度、高灵敏度的信号输出。久好电子的JHM2031(/JHM2000)可以通过I²C或SPI接口输出校准后的温湿度数据,同时满足用户对精确度以及稳定性的要求。

传感器|信号调理芯片|集成电路设计|芯片

信号调理芯片设计

JHM2031(/JHM2000)是一款用于电容式传感器的高分辨率信号调理芯片。待测电容直接连接到芯片输入。集成的24-bit电容数字转换器具有高分辨率和高线性度。

芯片支持单端、差分或全桥式的待测电容。默认情况下,JHM2031待测电容变化范围为±1.14pF,同时可接受高达18pF的共模电容。待测电容变化范围也可配置为扩展模式至±3.15pF。(JHM2000:电容变化范围为±5pF,同时它可以接受高达±19pF的共模电容,或者通过扩展激励幅度,支持高达±95pF的共模电容。)校准后,来自片上传感器的温度信号被数字化,分辨率为0.01℃,JHM2031精度为±1℃(JHM2000精度为±0.5℃)。
电容测量值在数字域中补偿了偏移、增益、热漂移以及非线性。补偿系数可以写入片上可编程非易失性存储器,可通过I²C或SPI接口读取最终测量值。

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那么温湿度传感器会“跑到”什么地方去展现自己的价值呢?

随着技术的发展,温湿度数据的采集和应用价值越来越高,温湿度传感器广泛应用于生产生活的各个领域:工业生产、家用电器、汽车、天气预测、室内环境监测、仓储物流及其他相关温湿度检测控制,随着物联网技术的不断发展与应用,温湿度传感器的应用前景也将持续扩大。