CN201344844Y - 一种插针式数字温湿度传感器 - Google Patents

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Abstract

一种插针式数字温湿度传感器，其属于温度、湿度数显测量装置领域。这种插针式数字温湿度传感器的测湿敏感元件采用电容性聚合体制作，测温敏感元件采用能隙材料制作，把温湿度模拟信号放大的放大器电气连接一个14位A/D转换器，校验存储器电气连接这个14位A/D转换器，数字2线接口和CRC校验发生器的前面电气连接这个14位A/D转换器，后面电气连接一个4针单排插针。所有电气器件在一块电路板上采用电气无缝连接集成为一个温湿度一体式传感器。该传感器设计合理，电路板面积小，易于电路热量传导，保证了传感器的测量精度，抗干扰能力强，采用插针封装使用方便。

Description

一种插针式数字温湿度传感器
技术领域
本实用新型涉及一种插针式数字温湿度传感器，其属于温度、湿度数显测量装置领域。
背景技术
目前市场上常见的SHTxx温湿度传感器采用贴片式焊接方法。但由于其电路板设计极小，传感器元件与焊点距离非常近，使得焊接的要求较高，难度也较大。焊接后传感器还要进行高湿水合处理。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种插针式数字温湿度传感器。该传感器应使用方便、便于更换、抗干扰能力强、测量精度高、性能稳定性好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种插针式数字温湿度传感器，它主要包括一个测湿敏感元件、一个测温敏感元件和一个把温湿度模拟信号放大的放大器；它还包括一个14位A/D转换器、一个校验存储器、一个数字2线接口和CRC校验发生器以及一个4针单排插针；所述放大器电气连接一个14位A/D转换器，所述校验存储器电气连接这个14位A/D转换器，所述数字2线接口和CRC校验发生器的前面电气连接这个14位A/D转换器，后面电气连接一个4针单排插针；所述电气器件在一块电路板上采用电气无缝连接集成为一个温湿度一体式传感器。
所述测湿敏感元件采用电容性聚合体制作，所述测温敏感元件采用能隙材料制作。
所述4针单排插针采用铜合金或铍合金制作，外层镀有镍和金。
所述温湿度一体式传感器采用环氧液晶聚合物帽。
所述电路板采用环氧层压玻璃布板。
本实用新型的有益效果是：这种插针式数字温湿度传感器的测湿敏感元件采用电容性聚合体制作，测温敏感元件采用能隙材料制作，把温湿度模拟信号放大的放大器电气连接一个14位A/D转换器，校验存储器电气连接这个14位A/D转换器，数字2线接口和CRC校验发生器的前面电气连接这个14位A/D转换器，后面电气连接一个4针单排插针。所有电气器件在一块电路板上采用电气无缝连接集成为一个温湿度一体式传感器。该传感器设计合理，电路板面积小，易于电路热量传导，保证了传感器的测量精度，抗干扰能力强，采用插针封装使用方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是一种插针式数字温湿度传感器的外形图。
图2是图1中的A向视图。
图3是一种插针式数字温湿度传感器的原理框图。
具体实施方式
图1、2是一种插针式数字温湿度传感器的外形图。图中，该温湿度一体式传感器的a＝10mm，b＝20.5mm，c＝4.3mm；并设有一个便于与其他设备连接的4针单排插针，并采用标准的2.54mm角接插针，可以直接与标准2.54mm插座配合使用。插针SCK和插针DATA用于温湿度数字传送，插针VCC和插针GND用于连接电源。
图3是一种插针式数字温湿度传感器的原理框图。电路通过3.3V直流电源(VCC、GND)供电得到驱动电流开始工作，先经过11mS的休眠等待后用一组“启动传输”时序来表示数据传输的初始化。这时测湿敏感元件与测温敏感元件由于外部温湿度的变化形成不同的电容值，从而产生不同的电流，产生的电流通过放大器放大进入A/D转换器，此时A/D转换器将电流值和存储在校验存储器中的校验值进行运算并转换成数字信号发送到数字2线接口，同时，CRC校验(循环冗余校验)发生器发出校验信号同测得的数字信号值一同通过信号线(SCK、DATA)发到外部设备中。
上述采用电容性聚合体制作的测湿敏感元件、采用能隙材料制作的测温敏感元件、把温湿度模拟信号放大的放大器、14位A/D转换器、校验存储器、数字2线接口和CRC校验发生器在一块电路板上采用电气无缝连接集成为一个温湿度一体式传感器(即传感器芯片)。然后将温湿度一体式传感器、插针VCC和插针GND之间的滤波电容、4针单排插针依次焊接到PCB电路板上。在温湿度一体式传感器焊接时，用可调温式电烙铁将焊接温度控制在300℃～350℃之间，严格按照传感器焊接规定将焊接时间控制在1～3秒，焊接后将传感器置于93％RH的饱和食盐水容器中进行12小时的传感器特性恢复水合处理，让传感器恢复原有的湿敏特性。
上述的4针单排插针采用铜合金或铍合金制作，外层镀有镍和金；温湿度一体式传感器采用环氧液晶聚合物帽；电路板采用环氧层压玻璃布板。
上述的温湿度一体式传感器湿度值的分辨率为0.05℃，精度为2级，响应时间为8S。温度值的分辨率为0.01％RH，精度为0.3级，响应时间为16S。

Claims (5)

1、一种插针式数字温湿度传感器，它主要包括一个测湿敏感元件、一个测温敏感元件和一个把温湿度模拟信号放大的放大器；其特征在于：它还包括一个14位A/D转换器、一个校验存储器、一个数字2线接口和CRC校验发生器以及一个4针单排插针；所述放大器电气连接一个14位A/D转换器，所述校验存储器电气连接这个14位A/D转换器，所述数字2线接口和CRC校验发生器的前面电气连接这个14位A/D转换器，后面电气连接一个4针单排插针；所述电气器件在一块电路板上采用电气无缝连接集成为一个温湿度一体式传感器。
2、据权利要求1所述的插针式数字温湿度传感器，其特征在于：所述测湿敏感元件采用电容性聚合体制作，所述测温敏感元件采用能隙材料制作。
3、据权利要求1所述的插针式数字温湿度传感器，其特征在于：所述4针单排插针采用铜合金或铍合金制作，外层镀有镍和金。
4、据权利要求1所述的插针式数字温湿度传感器，其特征在于：所述温湿度一体式传感器采用环氧液晶聚合物帽。
5、据权利要求1所述的插针式数字温湿度传感器，其特征在于：所述电路板采用环氧层压玻璃布板。
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