Feuchte- und Temperatursensor mit integrierter Signalverarbeitung HTU21D

Amsys: Feuchte ist eine Größe, die man früher hingenommen hat. Man hat die Fenster geöffnet oder geschlossen, die Leitungen entwässert, die Scheiben mit einem Tuch abgewischt oder einen Trockner aufgestellt. Dass die Feuchte als Messgröße immer wichtiger wird, liegt an der fortschreitenden Automatisierung in allen Lebensbereichen; dass sie einfach und genau gemessen werden kann, liegt an den High-Tech-Sensoren, die  kostengünstig in großen Mengen hergestellt werden können.

Bei dem neuen digitalen OEM-Sensor der Reihe HTU21 handelt es sich um eine miniaturisierte Kombination einer kapazitiven Messzelle mit einem integrierten Temperaturfühler. Die Messzelle arbeitet auf der Grundlage eines dielektrischen Polymerfilmes, der sich zwischen zwei Elektroden befindet und feuchtigkeitsempfindlich ist. Der Temperatursensor wird mit einer integrierten Band-gap-Schaltung realisiert. Jeder Sensor ist individuell kalibriert, kompensiert und getestet. Dadurch kann eine Genauigkeit von ±3%RH im Feuchte-Messbereich von 20-85% RH erreicht werden. Für Messungen im erweiterten Bereich von 5 bis 90%RH wird eine Genauigkeit von ±4%RH angegeben. Prinzipiell ist der Sensor aber im gesamten Bereich von 0 bis 100%RH einsetzbar.

Die Sensoren der HTU21-Serie sind für den erweiterten Temperaturbereich konzipiert, der mittels des Temperatursensors mit einer Genauigkeit von ±0,4°C gemessen werden kann.

Die digitalisierten Werte für Feuchte und Temperatur sind im I²C-Format und können separat ausgelesen werden.

Die Feuchte- und Temperatursignal-Ansprechzeiten, wie auch die Betriebsbereitschaft (nach vollständiger Betauung) liegen im niederen Sekundenbereich. Es braucht keine Neuinitialisierung vor-genommen zu werden. Die Sensoren sind optional auch mit PTFE-Filter verfügbar, durch die die  Sensoren gegen Staubpartikel und Verschmutzung geschützt sind.

Mit der Kombination Feuchtigkeits- und Temperatursensor können in einem nachfolgenden Prozessor sowohl der Taupunkt als auch die absolute Feuchte berechnet werden.

Die Sensoren der HTU21-Serie  werden in einem (Reflow-)lötbares 3 x 3mm DFN-Chipgehäuse (Dual Flat No leads) mit 0,9mm Höhe angeboten. Damit eignet sich der Sensor für Serien-Anwendungen mit größeren Stückzahlen und beschränktem Bauraum.

Die OEM-Sensoren eignen sich einerseits zur Kontrolle der Feuchte/Temperatur in elektrischen  Geräten, andererseits können damit kommerzielle Feuchtigkeits-/Temperaturtransmitter hergestellt werden.

Um für Prototypen und Kleinserien die  Probleme bei der Handmontage der Sensoren zu erleichtern, bietet AMSYS den HTU21D auf einer Leiterplatte montiert mit Steckkontakten an (PHTU21D).