无惧恶劣环境 TE温湿度测量始终准确无误

随着科技的快速进步，智能家居已经慢慢渗透到我们的日常生活中，给我们的幸福生活提供了更高的舒适性与便捷性。而在智能家居的应用中，温湿度传感器是其至关重要的一环。它能实时检测到空气中的温湿度，并按一定规律变换成电信号或其他所需形式，进行信息输出。温湿度传感器应用非常广泛，可以说，凡是需要对温度变化和气体中水蒸气含量进行监控的地方，都需要温湿度传感器。

在智能家居应用中，温湿度传感器可实时监测室内环境温湿度情况，主控系统可根据温湿度传感器的数据进行智能控制，联动其他智能产品。比如当室内温度过高或过低时，可智能控制空调开关来调节温度；如室内比较干燥或湿度很重时，可智能控制加湿器开关来调节室内湿度。而且在智能家电中，温湿度传感器还被用于极具挑战的环境下的测量应用。比如，温湿度传感器可用于测量洗碗机的湿度及温度。餐具、餐叉经水流喷射清洗时，温度和湿度升高，这带来了独特的挑战，传感器必须在生成电气输出信号的同时经受住湿度考验。又比如我们常用的烤箱，在烹饪食物时，烤箱内须装有温度传感器以确保食物完全煮透，这就需要传感器及布线能够经受住升高的烤箱温度。

这些应用表明，只有最佳的系统性能才能应对恶劣环境以及满足终端用户的期望。作为全球连接与传感解决方案行业领域的领导者，TE Connectivity(TE)结合其工程能力和二十多年的经验，提供了湿度和温度组合传感器，即使在极端变化和苛刻条件下，仍具有领先的响应时间、测量精度和持续性能。TE的湿度传感器还适用于要求严苛的应用，包括汽车、重型卡车、航空航天和家用电器。可提供各种输出信号，如数字（频率、I²C）和模拟电压以及定制和专有输出信号（包括PWM、PDM、LIN和CAN）。

图1:温湿度传感器应用广泛

谈到TE温湿度传感器，我们不得不提拥有快速响应，封装尺寸小，精度高达±2%的HTU2x系列传感器。HTU2x采用了DFN封装，体积小，仅有3*3*0.9mm；数字型I²C接口，可通过指令修改数字传感器的分辨率。采用独特的内部汉堡包专利结构设计，使其在高湿环境下依然能保证优秀的精度一致性，具有良好的长期稳定性，适合各类应用。

图2： HTU2x系列参数规格

TE的代理商——Excelpoint世健公司产品经理邢晓媛表示：“在智能家居、工业及医疗领域中，世健基于TE的产品拥有很多成功案例。在世健自主设计的水电表方案中，该系列产品就得到了很好的应用，许多客户都对其低功耗的突出特性赞誉有加。除此之外，TE产品还尤为擅长应对极端的环境（如高温、高湿度），在对产品整体性能及长周期使用具有高要求的情境下，其稳定性及可靠性始终如一，这个特性也得到了很多世健客户的好评。”

当我们将TE最新温湿度传感器HTU2x与同类型的其他品牌产品进行参数对比，不难发现，HTU2x无论在尺寸、响应时间还是电流损耗方面都具有更大的优势。与竞争对手的解决方案相比，可提供更佳的性能和卓越的价值。事实上，TE在领先传感器技术引入数字、无线和组合解决方案方面处于领先地位，这些技术有助于使应用更加智能高效。接下来本文将详细介绍设计工程师面临的一些最大挑战，以及TE HTU2x湿度和温度组合传感器采用了哪些设计来应对这些挑战。

一、无论是闷热、严寒、潮湿或干燥，应用需要在所有湿度和温度范围内都具备相同的系统效率，才能获得可靠的性能。这就要求传感器在任何外部环境条件下，都必须提供最佳性能。传感器的设计应具备线性响应和最低迟滞，从而实现精确测量。在工业和家用电器等对变化较敏感的应用场景下，线性响应就至关重要。暖通空调应用就是一个很好的例子，无论是炎热的夏日还是多雨的冬日，暖通空调系统都能持续调控环境温度和湿度。这就要求在不同季节的不同湿度变化阶段，暖通空调系统中的湿度传感器均保持线性响应，从而让暖通空调系统对此进行调节。而HTU2x的线性响应曲线就可以做到这一点。

二、某些应用要求采用能感知所有环境变化并快速作出反应的设计，以提供顶级的整体系统性能。我们拿当代气象预报的主要工具——气象气球来举个例子。众所周知，不了解高层大气的情况就几乎无法预测天气。这是因为有些时候，尽管海平面阳光明媚、风平浪静，但在18,000 英尺（5,486 米）的高空，一个小规模的暴雨系统可能很快引起非常危险的天气情况。而通过向高空发送有序排列的气球来测量高层大气的情况，气象学家就可以监视暴风雨的形成情况，从而及时做出有效的预警。

三、暴露在极端条件下时，系统性能不可以受到影响。低迟滞是一项重要功能。即使在严重的冷凝情况后，传感器仍需保持精确的测量性能。例如，当湿度回到初始点后，家用电器的干燥周期将自动停止；当家用电器内部部件变干时，低迟滞将及时停止干燥周期，避免家用电器损坏。就比如暖通空调系统即使长期暴露在秋季和冬季湿度极高的环境下，仍会在炎热夏日提供同样出色的性能。

凭借快速响应，HTU传感器能准确检测出不同大气层的相对湿度。这有助于预测天气变化和避免任何危险状况，例如在其穿越云朵时发送错误信息。我们再举一个与家用电器应用有关的例子。在夏季打开冰箱门时，热空气进入冰箱，会导致冷凝和相对湿度增加，致使内壁结霜或形成冻斑。TE湿度冲模结构可提供行业领先的响应时间-2秒。快速响应使系统能够立即做出实时反应以避免此情况。换句话说，这样可以避免发生冻结，从而缩短除霜周期，提高能源效率。

四、目前，原始设备制造商利用智能解决方案（如传感器）对其产品进行创新，但他们需要将这些解决方案集成到制造过程中，并且不能产生消极后果。TE的HTU传感器支持在完全校准的标准化包内进行集成，还支持在印刷电路板上集成，没有任何约束。

TE Connectivity坚信，技术改进将有助于塑造能源节约的未来格局，而其湿度和温度组合传感器 (HTU20/HTU21) 将为此提供助力。相信，合适的传感器解决方案将能大大优化您的应用。凭借二十多年的经验，TE Connectivity 提供的湿度和温度组合传感器具有领先的响应时间、测量精度和持续性能，即使是极端的变化环境，也能从容应对。