Uporabniški priročnik za modul senzorja temperature in vlažnosti Winsen ZS13

konecview
Modul senzorja temperature in vlažnosti ZS13 je vsestranska naprava, primerna za različne aplikacije na različnih področjih, vključno z gospodinjskimi aparati, industrijskimi nastavitvami, beleženjem podatkov, vremenskimi postajami, medicinskimi napravami itd.

Lastnosti

Popolnoma kalibriran
Širok napajalnik voltage razpon, od 2.2 V do 5.5 V

Aplikacije
Senzorski modul se lahko uporablja v:

Področja gospodinjskih aparatov: HVAC, razvlaževalniki, pametni termostati, sobni monitorji itd.
Industrijska področja: avtomobili, oprema za testiranje, avtomatske krmilne naprave
Druga področja: zapisovalniki podatkov, vremenske postaje, medicinske naprave in povezane naprave za zaznavanje temperature in vlažnosti

Tehnični parametri relativne vlažnosti

Parameter	Resolucija	Pogoj	Min	Tipično
Napaka točnosti	–	Tipično	–	0.024
Ponovljivost	–	–	–	–
Histereza	–	–	–	–
Nelinearnost	–	–	–	–

Navodila za uporabo izdelka

Namestitev

Izberite primerno mesto za senzorski modul.
Priključite napajalnik znotraj navedene volumnetage območje (2.2V do 5.5V).

Branje podatkov
Pridobite podatke o temperaturi in vlažnosti iz senzorskega modula z uporabo ustreznega vmesnika.

Vzdrževanje
Senzorski modul naj bo čist in brez prahu ali umazanije.

Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)

V: Kakšno je območje delovne temperature senzorskega modula ZS13?
O: Razpon delovne temperature je od X°C do Y°C.

V: Ali se lahko senzorski modul ZS13 uporablja na prostem?
O: Da, senzorski modul se lahko uporablja na prostem, vendar zagotovite, da je zaščiten pred neposredno izpostavljenostjo elementom.

Izjava

Ta priročnik ima avtorske pravice Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co., LTD. Brez pisnega dovoljenja se noben del tega priročnika ne sme kopirati, prevajati, shranjevati v bazi podatkov ali sistemu za iskanje, prav tako se ne sme širiti po elektronskih, kopiranih, zapisovalnih poteh.

Hvala za nakup našega izdelka. Da bi strankam omogočili boljšo uporabo in zmanjšali napake, ki nastanejo zaradi napačne uporabe, natančno preberite priročnik in ga pravilno uporabljajte v skladu z navodili. Če uporabniki ne upoštevajo pogojev ali odstranijo, razstavijo, spremenijo komponente znotraj senzorja, ne odgovarjamo za izgubo.
Posebnosti, kot so barva, videz, velikosti itd., Prosimo, prevladajo v naravi. Posvečamo se razvoju izdelkov in tehničnim inovacijam, zato si pridržujemo pravico do izboljšav izdelkov brez predhodnega obvestila. Pred uporabo tega priročnika potrdite, da je veljavna različica. Hkrati so dobrodošli komentarji uporabnikov o optimiziranem načinu uporabe. Prosimo, da priročnik pravilno shranite, da boste lahko v prihodnje dobili pomoč, če boste med uporabo imeli vprašanja.
Zhengzhou Winsen Electronics Technology CO., LTD

konecview

ZS13 je popolnoma nov izdelek, ki je opremljen s posebnim senzorskim čipom ASIC, visoko zmogljivim polprevodniškim kapacitivnim senzorjem vlažnosti na osnovi silicija in standardnim senzorjem temperature na čipu, uporablja standardni format izhodnega signala I²C. Izdelki ZS13 imajo stabilno delovanje pri visoki temperaturi in visoki vlažnosti; Hkrati ima izdelek veliko prednosttages v natančnosti, odzivnem času in merilnem območju. Vsak senzor je strogo kalibriran in testiran, preden zapusti tovarno, da se zagotovi in zadosti obsežni uporabi strank.

Lastnosti

Popolnoma kalibriran
Širok napajalnik voltage razpon, od 2.2 V do 5.5 V
Digitalni izhod, standardni signal I²C
Hiter odziv in močna sposobnost proti motnjam
Odlična dolgotrajna stabilnost v pogojih visoke vlažnosti

Aplikacija

Področja gospodinjskih aparatov: HVAC, razvlaževalniki, pametni termostati in sobni monitorji itd.;
Industrijska področja: Avtomobili, oprema za testiranje in avtomatske krmilne naprave;
Druga polja: zapisovalniki podatkov, vremenske postaje, medicinske in druge povezane naprave za zaznavanje temperature in vlažnosti.

Tehnični parametri relativne vlažnosti

Relativna vlažnost

Parameter	Pogoj	Min	Tipično	Maks	Enota
Resolucija	Tipično	–	0.024	–	% RH
Napaka točnosti¹	Tipično	–	±2	Nanašajte se na Slika 1	% RH
Ponovljivost	–	–	±0.1	–	% RH
Histereza	–	–	±1.0	–	% RH
Nelinearnost	–	–	<0.1	–	% RH
Odzivni čas²	τ63 %	–	<8	–	s
Delovno območje ³	–	0	–	100	% RH
Dolgotrajno odnašanje⁴	normalno	–	< 1	–	% RH/leto

Tehnični parametri temperature

Parameter	Pogoj	Min	Tipično	Maks	Enota
Resolucija	Tipično	–	0.01	–	°C
Napaka točnosti⁵	Tipično	–	±0.3	–	°C
Napaka točnosti⁵	Maks	Glej sliko 2			–
Ponovljivost	–	–	±0.1	–	°C
Histereza	–	–	±0.1	–	°C
Odzivni čas6	τ63 %	5	–	30	s
Delovno območje	–	-40	–	85	°C
Dolgotrajno odnašanje	–	–	<0.04	–	°C/leto

Električne značilnosti

Parameter	Pogoj	Min	Tipično	Maks	Enota
Napajalnik	Tipično	2.2	3.3	5.5	V
Napajalnik, IDD⁷	spi	–	250	–	nA
Napajalnik, IDD⁷	Izmeri	–	980	–	µA
Poraba⁸	spi	–	–	0.8	µW
Poraba⁸	Izmeri	–	3.2	–	mW
Komunikacijski format	I²C

Ta natančnost je preskusna natančnost senzorja pod pogojem 25 ℃, volumnom moči in napajanjatage 3.3 V med pregledom dostave. Ta vrednost izključuje histerezo in nelinearnost ter velja samo za pogoje brez kondenzacije.
Čas, potreben za doseganje 63 % odziva prvega reda pri 25 ℃ in pretoku zraka 1 m/s.

Normalno delovno območje: 0-80 % RH. Izven tega razpona bo odčitek senzorja odstopal (po 200 urah pod 90 % relativne vlažnosti se bo začasno premaknil < 3 % relativne vlažnosti). Delovno območje je dodatno omejeno na – 40 – 85 ℃.
Če so okoli senzorja hlapna topila, ostri trakovi, lepila in embalažni materiali, je lahko odčitek zamaknjen.

Natančnost senzorja je 25 ℃ pri tovarniškem napajalnem stanju. Ta vrednost izključuje histerezo in nelinearnost ter velja samo za pogoje brez kondenzacije.
Odzivni čas je odvisen od toplotne prevodnosti substrata senzorja.

Najmanjši in največji napajalni tok temeljita na VDD = 3.3 V in T < 60 ℃.
Najmanjša in največja poraba energije temeljita na VDD = 3.3 V in T < 60 ℃.

Definicija vmesnika

Komunikacija s senzorjem

ZS13 za komunikacijo uporablja standardni I2C protokol.

Senzor za zagon
Prvi korak je vklop senzorja pri izbranem napajalnem volumnu VDDtage (razpon med 2.2 V in 5.5 V). Po vklopu senzor potrebuje stabilizacijski čas, ki ni krajši od 100 ms (v tem času je SCL visoka raven), da doseže stanje mirovanja in je pripravljen za sprejem ukaza, ki ga pošlje gostitelj (MCU).

Start/Stop Zaporedje
Vsako zaporedje prenosa se začne s stanjem Start in konča s stanjem Stop, kot je prikazano na sliki 9 in sliki 10.

Opomba: Ko je SCL visok, se SDA pretvori iz visokega v nizkega. Začetno stanje je posebno stanje vodila, ki ga nadzoruje nadrejeni in označuje začetek prenosa podrejenega (po zagonu se na splošno šteje, da je vodilo v zasedenem stanju)

Opomba: Ko je SCL visok, se linija SDA spremeni iz nizke v visoko. Stanje zaustavitve je posebno stanje vodila, ki ga nadzoruje glavni in označuje konec podrejenega prenosa (po zaustavitvi se običajno šteje, da je vodilo v stanju mirovanja).

Prenos ukaza
Prvi bajt I²C, ki se nato prenese, vključuje 7-bitni naslov naprave I²C 0x38 in bit x smeri SDA (beri R: '1', zapiši W: '0'). Po 8. padajočem robu ure SCL povlecite navzdol zatič SDA (bit ACK), da označite, da so podatki senzorja sprejeti normalno. Po pošiljanju merilnega ukaza 0xAC mora MCU počakati, da se meritev zaključi.

Tabela 5 Opis statusnega bita:

bit

Pomen

Opis

Bit [7]	Indikacija zasedenosti	1 — zaseden, v stanju merjenja 0 — mirovanje, stanje spanja
Bit [6:5]	Obdržati	Obdržati
Bit [4]	Obdržati	Obdržati
Bit [3]	CAL Omogoči	1 – umerjeno 0 – neumerjeno
Bit [2:0]	Obdržati	Obdržati

Postopek branja senzorja

Po vklopu je potreben čakalni čas 40 ms. Pred branjem vrednosti temperature in vlažnosti preverite, ali je bit za omogočanje kalibracije (Bit[3]) 1 ali ne (statusni bajt lahko dobite s pošiljanjem 0x71). Če ni 1, pošljite ukaz 0xBE (inicializacija), ta ukaz ima dva bajta, prvi bajt je 0x08, drugi bajt pa 0x00.

Neposredno pošljite ukaz 0xAC (sprožilec meritev). Ta ukaz ima dva bajta, prvi bajt je 0x33, drugi bajt pa 0x00.
Počakajte 75 ms, da se meritev konča, bit [7] indikatorja zasedenosti pa je 0, nato pa lahko preberete šest bajtov (berite 0X71).

Izračunajte vrednost temperature in vlažnosti.
Opomba: Preverjanje statusa umerjanja v prvem koraku je treba preveriti le, ko je napajanje vklopljeno, kar med običajnim postopkom odčitavanja ni potrebno.

Za sprožitev merjenja:

Za branje podatkov o vlažnosti in temperaturi:

Serijski podatki SDA
SDA pin se uporablja za vnos in izhod podatkov senzorja. Pri pošiljanju ukaza senzorju je SDA veljaven na naraščajočem robu serijske ure (SCL), in ko je SCL visok, mora SDA ostati stabilen. Po padajočem robu SCL je mogoče spremeniti vrednost SDA. Da bi zagotovili varnost komunikacije, je treba efektivni čas SDA podaljšati do TSU in tho pred naraščajočim robom oziroma za padajočim robom SCL. Pri branju podatkov s senzorja je SDA učinkovit (TV), potem ko SCL postane nizek in se vzdržuje do padajočega roba naslednjega SCL.

Da bi se izognili konfliktu signalov, mora mikroprocesor (MCU) upravljati samo SDA in SCL na nizki ravni. Za dvig signala na visoko raven je potreben zunanji vlečni upor (npr. 4.7 K Ω). Vlečni upor je vključen v V/I vezje mikroprocesorja ZS13. Podrobne informacije o vhodnih/izhodnih karakteristikah senzorja lahko dobite s pregledoma 6 in 7.

Opomba:

Ko se izdelek uporablja v tokokrogu, napajalnik voltage gostiteljskega mikrokontrolerja mora biti skladen s senzorjem.
Da bi dodatno izboljšali zanesljivost sistema, je mogoče nadzorovati napajanje senzorja.
Ko je sistem pravkar vklopljen, dajte prednost napajanju senzorja VDD in nastavite visoko raven SCL in SDA po 5 ms.

Pretvorba relativne vlažnosti
Relativno vlažnost RH je mogoče izračunati glede na signal relativne vlažnosti SRH, ki ga oddaja SDA, po naslednji formuli (rezultat je izražen v % RH).

pretvorba temperature
Temperaturo T lahko izračunate tako, da temperaturni izhodni signal ST nadomestite z naslednjo formulo (rezultat je izražen v temperaturi ℃).

Dimenzija izdelka

Dodatek o uspešnosti

Predlagano delovno okolje
Senzor ima stabilno delovanje znotraj priporočenega delovnega območja, kot je prikazano na sliki 7. Dolgotrajna izpostavljenost nepriporočenemu območju, kot je visoka vlažnost, lahko povzroči začasen odmik signala (npr.ample, >80 % RH, zamik +3 % RH po 60 urah). Po vrnitvi v okolje priporočenega obsega se bo senzor postopoma vrnil v stanje umerjanja. Dolgotrajna izpostavljenost nepriporočenemu območju lahko pospeši staranje izdelka.

RH natančnost pri različnih temperaturah
Slika 8 prikazuje največji pogrešek vlažnosti za druga temperaturna območja.

Navodila za uporabo

okoljska navodila
Reflow spajkanje ali valovito spajkanje je prepovedano za izdelke. Pri ročnem varjenju mora biti kontaktni čas krajši od 5 sekund pri temperaturi do 300 ℃.
Opomba: po varjenju je treba senzor vsaj 75 ur shraniti v okolju > 12 % RH, da se zagotovi rehidracija polimera. V nasprotnem primeru bo odčitek senzorja odstopal. Senzor lahko postavite tudi v naravno okolje (> 40 % RH) za več kot 2 dni, da ga ponovno hidrirate. Uporaba nizkotemperaturne spajke (kot je 180 ℃) lahko skrajša čas hidracije.
Senzorja ne uporabljajte v jedkih plinih ali v okoljih s kondenzatom.

Pogoji shranjevanja in navodila za uporabo
Raven občutljivosti na vlažnost (MSL) je 1, po standardu IPC/JEDECJ-STD-020. Zato je priporočljivo, da ga porabite v enem letu po odpremi. Senzorji temperature in vlažnosti niso navadne elektronske komponente in potrebujejo skrbno zaščito, na katero morajo biti uporabniki pozorni. Dolgotrajna izpostavljenost visoki koncentraciji kemičnih hlapov bo povzročila zamik odčitka senzorja. Zato je priporočljivo, da senzor shranite v originalni embalaži, vključno z zaprtim ESD žepom, in izpolnite naslednje pogoje: temperaturno območje je 10 ℃ – 50 ℃ (0-85 ℃ v omejenem času); Vlažnost je 20-60 % RH (senzor brez ESD paketa). Za tiste senzorje, ki so bili odstranjeni iz originalne embalaže, priporočamo, da jih shranite v antistatične vrečke iz materialov PET/AL/CPE, ki vsebujejo kovine. V procesu proizvodnje in transporta se mora senzor izogibati stiku z visokimi koncentracijami kemičnih topil in dolgotrajni izpostavljenosti. Izogibajte se stiku s hlapljivimi lepili, trakovi, nalepkami ali hlapnimi embalažnimi materiali, kot so penasta folija, penasti materiali itd. Proizvodno območje mora biti dobro prezračeno.

Obdelava obnovitve
Kot je navedeno zgoraj, lahko odčitki zanihajo, če je senzor izpostavljen ekstremnim pogojem delovanja ali kemičnim hlapom. Z naslednjo obdelavo se lahko povrne v stanje kalibracije.

Sušenje: Hranite ga pri 80-85 ℃ in <5% RH vlažnosti 10 ur;
Rehidracija: Hranite ga pri 20-30 ℃ in >75 % RH vlažnosti 24 ur.

Temperaturni učinek
Relativna vlažnost plinov je v veliki meri odvisna od temperature. Zato naj pri merjenju vlažnosti vsi senzorji, ki merijo isto vlažnost, delujejo pri čim bolj enaki temperaturi. Pri preskušanju je treba zagotoviti enako temperaturo in nato primerjati odčitke vlažnosti. Visoka merilna frekvenca bo prav tako vplivala na merilno natančnost, saj se bo z večanjem merilne frekvence povečala temperatura samega senzorja. Za zagotovitev, da je dvig lastne temperature nižji od 0.1 °C, čas aktivacije ZS13 ne sme preseči 10 % časa meritve. Priporočljivo je meriti podatke vsaki 2 sekundi.

Materiali za tesnjenje in inkapsulacijo
Mnogi materiali absorbirajo vlago in delujejo kot blažilnik, kar poveča odzivni čas in histerezo. Zato je treba skrbno izbrati material okoliškega senzorja. Priporočeni materiali so: kovinski materiali, LCP, POM (Delrin), PTFE (teflon), PE, peek, PP, Pb, PPS, PSU, PVDF, PVF. Materiali za tesnjenje in lepljenje (konzervativno priporočilo): priporočljiva je uporaba metode polnjenja z epoksi smolo za pakiranje elektronskih komponent ali silikonsko smolo. Plini, sproščeni iz teh materialov, lahko tudi onesnažijo ZS13 (glejte 2.2). Zato je treba senzor dokončno sestaviti in postaviti na dobro prezračevano mesto ali sušiti v okolju > 50 ℃ 24 ur, tako da lahko sprosti onesnažujoč plin pred pakiranjem.

Pravila ožičenja in celovitost signala
Če sta signalni liniji SCL in SDA vzporedni in zelo blizu ena drugi, lahko pride do preslušavanja signala in okvare komunikacije. Rešitev je namestitev VDD ali GND med dve signalni liniji, ločitev signalnih linij in uporaba oklopljenih kablov. Poleg tega lahko zmanjšanje frekvence SCL izboljša tudi celovitost prenosa signala.

Pomembno obvestilo

Opozorilo, telesna poškodba
Tega izdelka ne nanašajte na varnostne zaščitne naprave ali opremo za zaustavitev v sili ter na druge aplikacije, ki lahko povzročijo telesne poškodbe zaradi okvare izdelka. Ne uporabljajte tega izdelka, razen če obstaja poseben namen ali dovoljenje za uporabo. Pred namestitvijo, rokovanjem, uporabo ali vzdrževanjem izdelka glejte podatkovni list izdelka in vodnik za uporabo. Neupoštevanje tega priporočila lahko povzroči smrt in resne telesne poškodbe. Če namerava kupec kupiti ali uporabljati izdelke družbe Winsen, ne da bi pridobil kakršne koli licence za uporabo in pooblastila, bo kupec kril vso odškodnino za osebne poškodbe in smrt, ki izhajajo iz tega, ter iz tega izvzel upravitelje in zaposlene družbe Winsen ter pridružene podružnice, zastopnike, distributerje itd. . lahko nastanejo kakršni koli zahtevki, vključno z: različnimi stroški, odškodninami, odvetniškimi stroški itd.

ESD zaščita
Zaradi lastne zasnove komponente je ta občutljiva na statično elektriko. Da bi preprečili škodo, ki bi jo povzročila statična elektrika, ali zmanjšali delovanje izdelka, pri uporabi tega izdelka upoštevajte potrebne protistatične ukrepe.

Zagotavljanje kakovosti
Podjetje zagotavlja 12-mesečno (1-letno) garancijo kakovosti (izračunano od datuma pošiljanja) neposrednim kupcem svojih izdelkov na podlagi tehničnih specifikacij v priročniku s podatki o izdelku, ki ga je objavil Winsen. Če se med garancijskim obdobjem izkaže, da je izdelek okvarjen, bo podjetje zagotovilo brezplačno popravilo ali zamenjavo. Uporabniki morajo izpolnjevati naslednje pogoje:

Pisno obvestite naše podjetje v 14 dneh po odkritju napake.

Izdelek mora biti v garancijskem roku.

Podjetje odgovarja samo za izdelke, ki so okvarjeni, če se uporabljajo v aplikacijah, ki ustrezajo tehničnim pogojem izdelka. Podjetje ne daje nobenih jamstev, garancij ali pisnih izjav o uporabi svojih izdelkov v teh posebnih aplikacijah. Hkrati podjetje ne daje nobenih obljub o zanesljivosti svojih izdelkov, ko se nanašajo na izdelke ali vezja.

Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co., Ltd
Dodaj: No.299, Jinsuo Road, National Hi-Tech Zone, Zhengzhou 450001 Kitajska
Tel: +86-371-67169097/67169670
faks: +86-371-60932988
E-pošta: sales@winsensor.com
Webspletno mesto: www.winsen-sensor.com

Dokumenti / Viri

Winsen ZS13 modul senzorja temperature in vlažnosti [pdfUporabniški priročnik
ZS13 modul senzorja temperature in vlažnosti, ZS13, modul senzorja temperature in vlažnosti, modul senzorja vlažnosti, modul senzorja, modul

Reference

Uporabniški priročnik

Winsen ZS13 modul senzorja temperature in vlažnosti

Informacije o izdelku