隨著科技的快速進(jìn)步，智能家居已經(jīng)慢慢滲透到我們的日常生活中，給我們的幸福生活提供了更高的舒適性與便捷性。而在智能家居的應(yīng)用中，溫濕度傳感器是其至關(guān)重要的一環(huán)。它能實(shí)時(shí)檢測(cè)到空氣中的溫濕度，并按一定規(guī)律變換成電信號(hào)或其他所需形式，進(jìn)行信息輸出。溫濕度傳感器應(yīng)用非常廣泛，可以說(shuō)，凡是需要對(duì)溫度變化和氣體中水蒸氣含量進(jìn)行監(jiān)控的地方，都需要溫濕度傳感器。

在智能家居應(yīng)用中，溫濕度傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫濕度情況，主控系統(tǒng)可根據(jù)溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能控制，聯(lián)動(dòng)其他智能產(chǎn)品。比如當(dāng)室內(nèi)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，可智能控制空調(diào)開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)溫度;如室內(nèi)比較干燥或濕度很重時(shí)，可智能控制加濕器開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。而且在智能家電中，溫濕度傳感器還被用于極具挑戰(zhàn)的環(huán)境下的測(cè)量應(yīng)用。比如，溫濕度傳感器可用于測(cè)量洗碗機(jī)的濕度及溫度。餐具、餐叉經(jīng)水流噴射清洗時(shí)，溫度和濕度升高，這帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，傳感器必須在生成電氣輸出信號(hào)的同時(shí)經(jīng)受住濕度考驗(yàn)。又比如我們常用的烤箱，在烹飪食物時(shí)，烤箱內(nèi)須裝有溫度傳感器以確保食物完全煮透，這就需要傳感器及布線能夠經(jīng)受住升高的烤箱溫度。

這些應(yīng)用表明，只有最佳的系統(tǒng)性能才能應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境以及滿足終端用戶的期望。作為全球連接與傳感解決方案行業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，TE Connectivity(TE)結(jié)合其工程能力和二十多年的經(jīng)驗(yàn)，提供了濕度和溫度組合傳感器，即使在極端變化和苛刻條件下，仍具有領(lǐng)先的響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量精度和持續(xù)性能。TE的濕度傳感器還適用于要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，包括汽車、重型卡車、航空航天和家用電器?？商峁└鞣N輸出信號(hào)，如數(shù)字(頻率、I2C)和模擬電壓以及定制和專有輸出信號(hào)(包括PWM、PDM、LIN和CAN)。

圖1:溫濕度傳感器應(yīng)用廣泛

談到TE溫濕度傳感器，我們不得不提擁有快速響應(yīng)，封裝尺寸小，精度高達(dá)±2%的HTU2x系列傳感器。HTU2x采用了DFN封裝，體積小，僅有3*3*0.9mm;數(shù)字型I2C接口，可通過(guò)指令修改數(shù)字傳感器的分辨率。采用獨(dú)特的內(nèi)部漢堡包專利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其在高濕環(huán)境下依然能保證優(yōu)秀的精度一致性，具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，適合各類應(yīng)用。

圖2： HTU2x系列參數(shù)規(guī)格

TE的代理商——Excelpoint世健公司產(chǎn)品經(jīng)理邢曉媛表示：“在智能家居、工業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域中，世健基于TE的產(chǎn)品擁有很多成功案例。在世健自主設(shè)計(jì)的水電表方案中，該系列產(chǎn)品就得到了很好的應(yīng)用，許多客戶都對(duì)其低功耗的突出特性贊譽(yù)有加。除此之外，TE產(chǎn)品還尤為擅長(zhǎng)應(yīng)對(duì)極端的環(huán)境(如高溫、高濕度)，在對(duì)產(chǎn)品整體性能及長(zhǎng)周期使用具有高要求的情境下，其穩(wěn)定性及可靠性始終如一，這個(gè)特性也得到了很多世健客戶的好評(píng)。”

當(dāng)我們將TE最新溫濕度傳感器HTU2x與同類型的其他品牌產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)，HTU2x無(wú)論在尺寸、響應(yīng)時(shí)間還是電流損耗方面都具有更大的優(yōu)勢(shì)。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的解決方案相比，可提供更佳的性能和卓越的價(jià)值。事實(shí)上，TE在領(lǐng)先傳感器技術(shù)引入數(shù)字、無(wú)線和組合解決方案方面處于領(lǐng)先地位，這些技術(shù)有助于使應(yīng)用更加智能高效。接下來(lái)本文將詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)工程師面臨的一些最大挑戰(zhàn)，以及TE HTU2x濕度和溫度組合傳感器采用了哪些設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

一、無(wú)論是悶熱、嚴(yán)寒、潮濕或干燥，應(yīng)用需要在所有濕度和溫度范圍內(nèi)都具備相同的系統(tǒng)效率，才能獲得可靠的性能。這就要求傳感器在任何外部環(huán)境條件下，都必須提供最佳性能。傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)具備線性響應(yīng)和最低遲滯，從而實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。在工業(yè)和家用電器等對(duì)變化較敏感的應(yīng)用場(chǎng)景下，線性響應(yīng)就至關(guān)重要。暖通空調(diào)應(yīng)用就是一個(gè)很好的例子，無(wú)論是炎熱的夏日還是多雨的冬日，暖通空調(diào)系統(tǒng)都能持續(xù)調(diào)控環(huán)境溫度和濕度。這就要求在不同季節(jié)的不同濕度變化階段，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的濕度傳感器均保持線性響應(yīng)，從而讓暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行調(diào)節(jié)。而HTU2x的線性響應(yīng)曲線就可以做到這一點(diǎn)。

二、某些應(yīng)用要求采用能感知所有環(huán)境變化并快速作出反應(yīng)的設(shè)計(jì)，以提供頂級(jí)的整體系統(tǒng)性能。我們拿當(dāng)代氣象預(yù)報(bào)的主要工具——?dú)庀髿馇騺?lái)舉個(gè)例子。眾所周知，不了解高層大氣的情況就幾乎無(wú)法預(yù)測(cè)天氣。這是因?yàn)橛行r(shí)候，盡管海平面陽(yáng)光明媚、風(fēng)平浪靜，但在18,000 英尺(5,486 米)的高空，一個(gè)小規(guī)模的暴雨系統(tǒng)可能很快引起非常危險(xiǎn)的天氣情況。而通過(guò)向高空發(fā)送有序排列的氣球來(lái)測(cè)量高層大氣的情況，氣象學(xué)家就可以監(jiān)視暴風(fēng)雨的形成情況，從而及時(shí)做出有效的預(yù)警。

三、暴露在極端條件下時(shí)，系統(tǒng)性能不可以受到影響。低遲滯是一項(xiàng)重要功能。即使在嚴(yán)重的冷凝情況后，傳感器仍需保持精確的測(cè)量性能。例如，當(dāng)濕度回到初始點(diǎn)后，家用電器的干燥周期將自動(dòng)停止;當(dāng)家用電器內(nèi)部部件變干時(shí)，低遲滯將及時(shí)停止干燥周期，避免家用電器損壞。就比如暖通空調(diào)系統(tǒng)即使長(zhǎng)期暴露在秋季和冬季濕度極高的環(huán)境下，仍會(huì)在炎熱夏日提供同樣出色的性能。

四、憑借快速響應(yīng)，HTU傳感器能準(zhǔn)確檢測(cè)出不同大氣層的相對(duì)濕度。這有助于預(yù)測(cè)天氣變化和避免任何危險(xiǎn)狀況，例如在其穿越云朵時(shí)發(fā)送錯(cuò)誤信息。我們?cè)倥e一個(gè)與家用電器應(yīng)用有關(guān)的例子。在夏季打開(kāi)冰箱門時(shí)，熱空氣進(jìn)入冰箱，會(huì)導(dǎo)致冷凝和相對(duì)濕度增加，致使內(nèi)壁結(jié)霜或形成凍斑。TE濕度沖模結(jié)構(gòu)可提供行業(yè)領(lǐng)先的響應(yīng)時(shí)間-2秒?？焖夙憫?yīng)使系統(tǒng)能夠立即做出實(shí)時(shí)反應(yīng)以避免此情況。換句話說(shuō)，這樣可以避免發(fā)生凍結(jié)，從而縮短除霜周期，提高能源效率。

五、目前，原始設(shè)備制造商利用智能解決方案(如傳感器)對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，但他們需要將這些解決方案集成到制造過(guò)程中，并且不能產(chǎn)生消極后果。TE的HTU傳感器支持在完全校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化包內(nèi)進(jìn)行集成，還支持在印刷電路板上集成，沒(méi)有任何約束。

TE Connectivity堅(jiān)信，技術(shù)改進(jìn)將有助于塑造能源節(jié)約的未來(lái)格局，而其濕度和溫度組合傳感器 (HTU20/HTU21) 將為此提供助力。相信，合適的傳感器解決方案將能大大優(yōu)化您的應(yīng)用。憑借二十多年的經(jīng)驗(yàn)，TE Connectivity 提供的濕度和溫度組合傳感器具有領(lǐng)先的響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量精度和持續(xù)性能，即使是極端的變化環(huán)境，也能從容應(yīng)對(duì)。