Merať teplotu a vlhkosť? Nie je nič jednoduchšie!

Dostal sa mi do rúk Evaluation Kit EK-H5 for Humidity and Temperature Sensors od firmy Sensirion, ktorý ma okamžite upútal svojou jednoduchosťou a komplexnosťou. Firma vyrába veľké množstvo senzorov na snímanie teploty a vlhkosti, snímače toku plynu, rozdielové snímače tlaku, snímače toku tekutín a zákaznícke snímače pre rôzne roztoky. S poznatkami o tomto kite by som sa chcel podeliť s čitateľmi časopisu DPS elektronika od A do Z.

Opis snímača

Na obr. l je celý obsah kitu, ktorý pozostáva z USB kľúča s konektorom na pripojenie kábla, kábel s konektorom na pripojenie k USB kľúča a s konektorom na pripojenie senzora a zo senzora teploty a vlhkosti, ktorý má typové označenie SHT 21. Skôr ako začneme senzor používať, musíme nahrať program na ovládanie USB kľúča, ktorý nájdete na stránke http://www.sensirion.com/USB-viewer. Po otvorení programu sa objaví Product Selection, v ktorom v okienku Sensor Product nájdeme príslušný senzor, resp. typový rad senzorov, a v okienku COM Hardware volíme USB Sensor Stick alebo RS485 Sensor Cable. Po kliknutí na OK sa objaví pracovné okno, ktoré je na obr. 2.

Obr. 1 Zostava kitu EK-H5

Obr. 2 Pracovné okno snímačov

V okienku Sampling Time (s) zvolíme interval, ktorým chceme snímať vzorky. Pozor, nastaviť sa dá iba čas v celých sekundách. V okienku Resolution RH zvolíme rozlíšenie, ktoré je implicitne nastavené na hodnoty 8, 10, 11, 12 bitov a v okienku Resolution T si zvolíme jedno z rozlíšení 11, 12, 13, 14 bitov. Zvolíme Timing Rel alebo Abs. Zobrazenie Rel je na obr. 2. Zvolíme jednotku teploty – °C alebo °F. Zaškrtneme Show X-Axis. Meranie spustíme tlačidlom Run a zastavíme tlačidlom Stop. Nad grafom vlhkosti a teploty je posledná odmeraná hodnota. Keď chceme získať tabuľku v Exceli, stlačíme tlačidlo Start Logging, po skončení merania Stop. Tabuľku dostaneme po meraní tak, že klikneme na Select File a otvoríme DataLog.

Vlastnosti senzora SHT 21

Senzor má digitálny výstup a komunikuje po I2C interface. Má veľmi malú spotrebu a vysokú dlhodobú stabilitu. Presnosť merania vlhkosti pri rozlíšení 12 bitov je 0,04 % RH, pri rozlíšení 8 bitov 0,7 % RH. Nelinearita je < 0,1 % RH. Rozsah merania vlhkosti 0 % až 100 %. Presnosť merania teploty pri rozlíšení 14 bitov je 0,01 °C, pri rozlíšení 12 bitov 0,04 °C. Rozsah merania teploty je −40 °C až +125 °C. Minimálna hodnota napájacieho napätia je 2,1 V, typická hodnota napätia 3 V a maximálna hodnota 3,6 V. Napájací prúd pri meraní je minimálne 200 μA, typický 300 μA a maximálny 330 μA. Príkon pri meraní je minimálny 0,6 mW, typický 0,9 mW a maximálny 1 mW. Mimo merania je prúd typický 0,15 μA, maximálny 0,4 μA a príkon typický 0,5 mW a maximálny 1,2 mW.

Záver

Senzory firmy Sensirion pracujúce s USB kľúčom pripojeným k počítaču umožňujú veľmi rýchlo a operatívne zostaviť obvod na meranie rôznych fyzikálnych veličín. Firma dodáva aj multiplexery, ktorú umožňujú meranie na potrebnom množstve miest. Bližšie informácie nájdete na www.sensirion.com.