מודול חיישן טמפרטורה ולחות Winsen ZS13

מידע על המוצר

מפרטים

• דֶגֶם: ZS13
• גִרְסָה: V1.0
• תַאֲרִיך: 2023.08.30
• יַצרָן: Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co., Ltd.
• Webאֲתַר: www.winsen-sensor.com
• ספק כוח כרךtagטווח e: 2.2V עד 5.5V

מֵעַלview
מודול חיישן טמפרטורה ולחות ZS13 הוא מכשיר רב-תכליתי המתאים ליישומים שונים בתחומים שונים לרבות מכשירי חשמל ביתיים, הגדרות תעשייתיות, רישום נתונים, תחנות מזג אוויר, מכשור רפואי ועוד.

תכונות

• מכויל לחלוטין
• ספק כוח רחב כרךtagטווח e, מ-2.2V ל-5.5V

יישומים
ניתן להשתמש במודול החיישן ב:

• תחומי מכשירי חשמל לבית: HVAC, מסיר לחות, תרמוסטטים חכמים, צגי חדרים וכו'.
• תחומי תעשייה: רכב, ציוד בדיקה, מכשירי בקרה אוטומטיים
• תחומים נוספים: אוגרי נתונים, תחנות מזג אוויר, מכשירים רפואיים, והתקני זיהוי טמפרטורה ולחות קשורים

פרמטרים טכניים של לחות יחסית

פָּרָמֶטֶר	הַחְלָטָה	מַצָב	מינימום	טיפוסי
שגיאת דיוק	–	טיפוסי	–	0.024
הֲדִירוּת	–	–	–	–
היסטרזיס	–	–	–	–
חוסר ליניאריות	–	–	–	–

הוראות שימוש במוצר

הַתקָנָה

1. בחר מיקום מתאים למודול החיישן.
2. חבר את ספק הכוח בתוך הכרך שצויןtagטווח e (2.2V עד 5.5V).

קריאת נתונים
אחזר נתוני טמפרטורה ולחות ממודול החיישן באמצעות הממשק המתאים.

תַחזוּקָה
שמור על מודול החיישן נקי וללא אבק או פסולת.

שאלות נפוצות (שאלות נפוצות)

• ש: מהו טווח טמפרטורת הפעולה של מודול החיישן ZS13?
  ת: טווח טמפרטורת הפעולה הוא מ-X°C עד Y°C.
• ש: האם ניתן להשתמש במודול החיישן ZS13 בחוץ?
  ת: כן, ניתן להשתמש במודול החיישן בחוץ אך וודא שהוא מוגן מחשיפה ישירה לאלמנטים.

הַצהָרָה

זכויות יוצרים ידני זה שייכים ל- Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co., LTD. ללא הרשאה בכתב, כל חלק ממדריך זה לא יועתק, יתורגם, יאוחסן במסד נתונים או במערכת אחזור, כמו כן לא יוכל להפיץ אותם בדרכים אלקטרוניות, העתקה או תיעוד.

תודה שרכשת את המוצר שלנו. על מנת לאפשר ללקוחות להשתמש בו טוב יותר ולצמצם את התקלות הנגרמות משימוש לא נכון, אנא קרא את המדריך בעיון והפעל אותו נכון בהתאם להוראות. אם משתמשים לא מצייתים לתנאים או להסיר, לפרק, לשנות את הרכיבים בתוך החיישן, לא נהיה אחראים לאובדן.
הספציפיות כגון צבע, מראה, גדלים וכו ', בבקשה בעין גוברים. אנו מקדישים את עצמנו לפיתוח מוצרים וחדשנות טכנית, כך שמורה לנו הזכות לשפר את המוצרים ללא הודעה מוקדמת. אנא אשר שזו הגרסה התקינה לפני השימוש במדריך זה. יחד עם זאת, הערות המשתמשים על אופן שימוש אופטימלי יתקבלו בברכה. נא לשמור את המדריך כראוי, על מנת לקבל עזרה אם יהיו לך שאלות במהלך השימוש בעתיד.
ג'נגג'ואו וינסן אלקטרוניקה טכנולוגיה ושות 'בע"מ

מֵעַלview

ZS13 הוא מוצר חדש לגמרי, המצויד בשבב חיישן ASIC מיוחד, חיישן לחות קיבולי מבוסס סיליקון בעל ביצועים גבוהים וחיישן טמפרטורה סטנדרטי על השבב, הוא משתמש בפורמט אות פלט I²C סטנדרטי. למוצרי ZS13 יש ביצועים יציבים בסביבת טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה; יחד עם זאת, למוצר יש יתרון רבtagזה דיוק, זמן תגובה וטווח מדידה. כל חיישן מכויל ונבדק בקפדנות לפני היציאה מהמפעל כדי להבטיח ולעמוד ביישום בקנה מידה גדול של לקוחות.

תכונות

• מכויל לחלוטין
• ספק כוח רחב כרךtagטווח e, מ-2.2V ל-5.5V
• פלט דיגיטלי, אות I²C סטנדרטי
• תגובה מהירה ויכולת אנטי-הפרעות חזקה
• יציבות מעולה לטווח ארוך בתנאי לחות גבוהים

בַּקָשָׁה

• שדות מכשירי חשמל לבית: HVAC, מסיר לחות, תרמוסטטים חכמים וצגי חדר וכו';
• תחומי תעשייה: מכוניות, ציוד בדיקה והתקני בקרה אוטומטיים;
• שדות אחרים: אוגרי נתונים, תחנות מזג אוויר, התקני זיהוי טמפרטורה ולחות רפואיים ואחרים.

פרמטרים טכניים של לחות יחסית

לחות יחסית

פָּרָמֶטֶר	מַצָב	מינימום	טיפוסי	מקסימום	יְחִידָה
הַחְלָטָה	טיפוסי	–	0.024	–	%RH
שגיאת דיוק1	טיפוסי	–	±2	עיין ב איור 1	%RH
הֲדִירוּת	–	–	±0.1	–	%RH
היסטרזיס	–	–	±1.0	–	%RH
חוסר ליניאריות	–	–	<0.1	–	%RH
זמן תגובה2	τ63%	–	<8	–	s
טווח עבודה 3	–	0	–	100	%RH
סחיפה ממושכת4	נוֹרמָלִי	–	< 1	–	%RH/שנה

פרמטרים טכניים של טמפרטורה 

פָּרָמֶטֶר	מַצָב	מינימום	טיפוסי	מקסימום	יְחִידָה
הַחְלָטָה	טיפוסי	–	0.01	–	מעלות צלזיוס
שגיאת דיוק5	טיפוסי	–	±0.3	–	מעלות צלזיוס
	מקסימום	ראה איור 2			–
הֲדִירוּת	–	–	±0.1	–	מעלות צלזיוס
היסטרזיס	–	–	±0.1	–	מעלות צלזיוס
זמן תגובה 6	τ63%	5	–	30	s
טווח עבודה	–	-40	–	85	מעלות צלזיוס
סחיפה ממושכת	–	–	<0.04	–	°C/שנה

מאפיינים חשמליים

פָּרָמֶטֶר	מַצָב	מינימום	טיפוסי	מקסימום	יְחִידָה
ספק כוח	טיפוסי	2.2	3.3	5.5	V
ספק כוח, IDD7	לִישׁוֹן	–	250	–	nA
	לִמְדוֹד	–	980	–	µA
צְרִיכָה8	לִישׁוֹן	–	–	0.8	µW
	לִמְדוֹד	–	3.2	–	mW
פורמט תקשורת	I2C

1. דיוק זה הוא דיוק הבדיקה של החיישן בתנאי של 25 ℃, נפח מתח ואספקהtage של 3.3V במהלך בדיקת המסירה. ערך זה אינו כולל היסטרזיס ואי-לינאריות והוא חל רק על תנאים שאינם מתעבים.
2. הזמן הדרוש כדי להגיע ל-63% מהתגובה מסדר ראשון ב-25 ℃ וזרימת אוויר של 1m/s.
3. טווח עבודה רגיל: 0-80% RH. מעבר לטווח זה, קריאת החיישן תסטה (לאחר 200 שעות תחת לחות של 90% RH, היא תיסחף זמנית מתחת ל-3% RH). טווח העבודה מוגבל עוד יותר ל -40 - 85 ℃.
4. אם יש מסביב לחיישן ממיסים נדיפים, סרטים חריפים, דבקים וחומרי אריזה, הקריאה עשויה להתקזז.
5. הדיוק של החיישן הוא 25℃ בתנאי אספקת החשמל של היצרן. ערך זה אינו כולל היסטרזיס ואי-לינאריות והוא חל רק על תנאים שאינם מתעבים.
6. זמן התגובה תלוי במוליכות התרמית של מצע החיישן.
7. זרם האספקה ​​המינימלי והמקסימלי מבוסס על VDD = 3.3V ו-T < 60 ℃.
8. צריכת החשמל המינימלית והמקסימלית מבוססת על VDD = 3.3V ו-T < 60 ℃.

הגדרת ממשק

תקשורת חיישן

ZS13 משתמש בפרוטוקול I2C סטנדרטי לתקשורת.

חיישן התחל
הצעד הראשון הוא להפעיל את החיישן ב-VDD הנבחר כרך אספקת החשמלtage (טווח בין 2.2V ל-5.5V). לאחר ההפעלה, החיישן זקוק לזמן ייצוב של לא פחות מ-100ms (בזמן זה, SCL ברמה גבוהה) כדי להגיע למצב סרק כדי להיות מוכן לקבלת הפקודה שנשלחה על ידי המארח (MCU).

רצף התחלה/עצירה
כל רצף שידור מתחיל במצב התחלה ומסתיים במצב עצור, כפי שמוצג באיור 9 ובאיור 10.

פֶּתֶק: כאשר SCL גבוה, SDA מומר מגבוה לנמוך. מצב ההתחלה הוא מצב אוטובוס מיוחד הנשלט על ידי המאסטר, המציין את תחילת העברת העבדים (לאחר התחלה, ה-BUS נחשב בדרך כלל במצב תפוס)

פֶּתֶק: כאשר SCL גבוה, קו SDA משתנה מנמוך לגבוה. מצב העצירה הוא מצב אוטובוס מיוחד הנשלט על ידי המאסטר, המציין את סיום שידור העבד (לאחר עצור, ה-BUS נחשב בדרך כלל במצב סרק).

העברת פקודה
הבית הראשון של I²C שמועבר לאחר מכן כולל את כתובת התקן I²C של 7 סיביות 0x38 וסיבית כיוון SDA x (קרא R: '1', כתוב W: '0'). לאחר הקצה השמיני של שעון SCL, משוך כלפי מטה את פין SDA (ביט ACK) כדי לציין שנתוני החיישן מתקבלים כרגיל. לאחר שליחת פקודת המידה 8xAC, MCU צריך להמתין עד לסיום המדידה.

טבלה 5 תיאור סיביות סטטוס:

קצת

מַשְׁמָעוּת

תֵאוּר

ביט[7]	אינדיקציה תפוסה	1 - תפוס, במצב מדידה 0 - סרק, מצב שינה
ביט[6:5]	לִשְׁמוֹר	לִשְׁמוֹר
ביט[4]	לִשְׁמוֹר	לִשְׁמוֹר
ביט[3]	הפעלת CAL	1 –מכויל 0 –לא מכויל
ביט[2:0]	לִשְׁמוֹר	לִשְׁמוֹר

תהליך קריאת חיישן

1. נדרש זמן המתנה של 40 שניות לאחר ההפעלה. לפני קריאת ערך הטמפרטורה והלחות, בדוק אם הסיבית מאפשרת הכיול (Bit[3]) הוא 1 או לא (תוכל לקבל בית סטטוס על ידי שליחת 0x71). אם זה לא 1, שלח את הפקודה 0xBE (אתחול), לפקודה הזו יש שני בתים, הבית הראשון הוא 0x08, והבייט השני הוא 0x00.
2. שלח את הפקודה 0xAC (טריגר מדידה) ישירות. לפקודה זו יש שני בתים, הבית הראשון הוא 0x33, והבית השני הוא 0x00.
3. המתן 75 אלפיות השנייה עד שהמדידה תושלם, ו-Bit[7] של מחוון התפוס הוא 0, ואז ניתן לקרוא שישה בתים (קרא 0X71).
4. חשב את ערך הטמפרטורה והלחות.
   פֶּתֶק: בדיקת מצב הכיול בשלב הראשון צריכה להיבדק רק כאשר הכוח מופעל, דבר שאינו נדרש בתהליך הקריאה הרגיל.

כדי להפעיל מדידה:

כדי לקרוא נתוני לחות וטמפרטורה:

נתונים סדרתיים SDA
סיכת SDA משמש לכניסת נתונים ופלט של חיישן. בעת שליחת פקודה לחיישן, SDA תקף בקצה העולה של השעון הטורי (SCL), וכאשר SCL גבוה, SDA חייב להישאר יציב. לאחר הקצה הנופל של SCL, ניתן לשנות את ערך ה-SDA. על מנת להבטיח אבטחת תקשורת, יש להאריך את הזמן האפקטיבי של SDA ל-TSU ולפני הקצה העולה ואחרי הקצה היורד של SCL בהתאמה. בעת קריאת נתונים מהחיישן, ה-SDA יעיל (TV) לאחר שה-SCL הופך נמוך ונשמר עד לקצה הנופל של ה-SCL הבא.

על מנת למנוע התנגשות אות, על המיקרו-מעבד (MCU) להניע רק SDA ו-SCL ברמה נמוכה. נדרש נגד משיכה חיצוני (למשל 4.7K Ω) כדי למשוך את האות לרמה גבוהה. הנגד למשוך-אפ נכלל במעגל ה-I/O של המיקרו-מעבד של ZS13. ניתן לקבל מידע מפורט על מאפייני הקלט/פלט של החיישן על ידי התייחסות לטבלאות 6 ו-7.

פֶּתֶק:

1. כאשר נעשה שימוש במוצר במעגל, ספק הכוח כרךtage של ה-MCU המארח חייב להיות עקבי עם החיישן.
2. על מנת לשפר עוד יותר את אמינות המערכת, ניתן לשלוט באספקת הכוח של החיישן.
3. כאשר המערכת רק מופעלת, תן עדיפות לאספקת חשמל לחיישן VDD, והגדר את הרמה הגבוהה של SCL ו-SDA לאחר 5ms.

המרת לחות יחסית
ניתן לחשב את הלחות היחסית RH לפי אות הלחות היחסית SRH פלט על ידי SDA באמצעות הנוסחה הבאה (התוצאה מבוטאת ב% RH).

המרת טמפרטורה
ניתן לחשב את הטמפרטורה T על ידי החלפת אות פלט הטמפרטורה ST בנוסחה הבאה (התוצאה מבוטאת בטמפרטורה ℃).

מימד המוצר

תוספת ביצועים

סביבת עבודה מוצעת
לחיישן ביצועים יציבים בטווח העבודה המומלץ, כפי שמוצג באיור 7. חשיפה ארוכת טווח בטווח הלא מומלץ, כגון לחות גבוהה, עלולה לגרום לסחף זמני של האות (למשלample,>80%RH, סחף +3%RH לאחר 60 שעות). לאחר החזרה לסביבת הטווח המומלצת, החיישן יחזור בהדרגה למצב הכיול. חשיפה ארוכת טווח לטווח הלא מומלץ עלולה להאיץ את הזדקנות המוצר.

דיוק RH בטמפרטורות שונות
איור 8 מציג את שגיאת הלחות המקסימלית עבור טווחי טמפרטורות אחרים.

מדריך יישומים

הוראות סביבה
הלחמת זרימה חוזרת או הלחמת גל אסורה במוצרים. עבור ריתוך ידני, זמן המגע חייב להיות פחות מ-5 שניות תחת טמפרטורה של עד 300 ℃.
פֶּתֶק: לאחר הריתוך, החיישן יאוחסן בסביבה של > 75% RH למשך 12 שעות לפחות כדי להבטיח את ההידרה מחדש של הפולימר. אחרת, קריאת החיישן תיסחף. ניתן גם למקם את החיישן בסביבה טבעית (> 40% RH) למשך יותר מיומיים על מנת לייבש אותו מחדש. השימוש בהלחמה בטמפרטורה נמוכה (כגון 2 ℃) יכול להפחית את זמן ההידרציה.
אין להשתמש בחיישן בגזים קורוזיביים או בסביבות עם עיבוי.

תנאי אחסון והוראות הפעלה
רמת רגישות לחות (MSL) היא 1, לפי תקן IPC/JEDECJ-STD-020. לכן, מומלץ להשתמש בו תוך שנה לאחר המשלוח. חיישני טמפרטורה ולחות אינם רכיבים אלקטרוניים רגילים וזקוקים להגנה קפדנית, אשר על המשתמשים לשים לב אליה. חשיפה ארוכת טווח לריכוז גבוה של אדים כימיים תגרום לקריאת החיישן להיסחף. לכן, מומלץ לאחסן את החיישן באריזה המקורית, כולל כיס ה-ESD האטום, ולעמוד בתנאים הבאים: טווח הטמפרטורות הוא 10 ℃ – 50 ℃ (0-85 ℃ בזמן מוגבל); הלחות היא 20-60% RH (חיישן ללא חבילת ESD). עבור אותם חיישנים שהוצאו מאריזתם המקורית, אנו ממליצים לאחסן אותם בשקיות אנטי-סטטיות העשויות מחומרי PET/AL/CPE המכילים מתכת. בתהליך הייצור והשינוע, החיישן צריך להימנע ממגע עם ריכוזים גבוהים של ממיסים כימיים וחשיפה ארוכת טווח. הימנע ממגע עם דבק נדיף, סרט, מדבקות או חומרי אריזה נדיפים, כגון נייר כסף, חומרי קצף וכדומה. יש לאוורר היטב את אזור הייצור.

עיבוד שחזור
כפי שהוזכר לעיל, הקריאות יכולות להיסחף אם החיישן נחשף לתנאי הפעלה קיצוניים או לאדים כימיים. ניתן להחזיר אותו למצב הכיול על ידי העיבוד הבא.

1. יִבּוּשׁ: שמור אותו על 80-85 ℃ ו<5% לחות RH למשך 10 שעות;
2. הידרציה מחדש: שמור אותו על 20-30 ℃ ו->75% לחות RH למשך 24 שעות.

אפקט טמפרטורה
הלחות היחסית של גזים תלויה במידה רבה בטמפרטורה. לכן, בעת מדידת לחות, כל החיישנים המודדים את אותה לחות צריכים לעבוד באותה טמפרטורה ככל האפשר. בעת הבדיקה, יש צורך להבטיח כי אותה טמפרטורה, ולאחר מכן להשוות את קריאות הלחות. תדירות מדידה גבוהה תשפיע גם על דיוק המדידה, מכיוון שהטמפרטורה של החיישן עצמו תגדל ככל שתדירות המדידה תגדל. כדי להבטיח שעליית הטמפרטורה שלו היא מתחת ל-0.1 מעלות צלזיוס, זמן ההפעלה של ZS13 לא יעלה על 10% מזמן המדידה. מומלץ למדוד את הנתונים כל 2 שניות.

חומרים לאיטום ולקפסולציה
חומרים רבים סופגים לחות וישמשו כחיץ, מה שמגדיל את זמן התגובה וההיסטרזיס. לכן, יש לבחור בקפידה את החומר של החיישן שמסביב. חומרים מומלצים הם: חומרי מתכת, LCP, POM (Delrin), PTFE (טפלון), PE, peek, PP, Pb, PPS, PSU, PVDF, PVF. חומרים לאיטום והדבקה (המלצה שמרנית): מומלץ להשתמש בשיטה במילוי שרף אפוקסי לאריזת רכיבים אלקטרוניים, או שרף סיליקון. גזים המשתחררים מחומרים אלה עלולים לזהם גם את ZS13 (ראה 2.2). לכן, יש להרכיב לבסוף את החיישן ולהציב אותו במקום מאוורר היטב, או לייבש בסביבה של מעל 50 ℃ למשך 24 שעות, כדי שיוכל לשחרר את הגז המזהם לפני האריזה.

כללי חיווט ושלמות האות
אם קווי האות SCL ו-SDA מקבילים וקרובים מאוד זה לזה, זה עלול להוביל להצלבה ולכשל בתקשורת. הפתרון הוא למקם VDD או GND בין שני קווי אות, להפריד בין קווי האות ולהשתמש בכבלים מסוככים. בנוסף, הפחתת תדר SCL עשויה גם לשפר את שלמות העברת האות.

הודעה חשובה

אזהרה, פגיעה אישית
אין להחיל מוצר זה על התקני הגנה בטיחותיים או על ציוד לעצירת חירום, ועל כל יישומים אחרים שעלולים לגרום לפציעה אישית עקב כשל במוצר. אל תשתמש במוצר זה אלא אם כן יש מטרה מיוחדת או אישור שימוש. עיין בגיליון הנתונים של המוצר ובמדריך היישום לפני התקנה, טיפול, שימוש או תחזוקה של המוצר. אי ציות להמלצה זו עלול לגרום למוות ולפציעה חמורה. במידה והקונה מתכוון לרכוש או להשתמש במוצרי Winsen ללא קבלת רישיונות יישום והרשאות כלשהן, הקונה יישא בכל הפיצויים בגין נזקי גוף ומוות הנובעים מכך, ויפטור מכך את מנהלי ועובדי Winsen וחברות הבת הנלוות לכך, סוכנים, מפיצים וכו'. עשויה להיגרם לכל תביעה, לרבות: עלויות שונות, שכר טרחת פיצויים, שכ"ט עו"ד וכו'.

הגנת ESD
בשל העיצוב המובנה של הרכיב, הוא רגיש לחשמל סטטי. על מנת למנוע את הנזק הנגרם מחשמל סטטי או להפחית את ביצועי המוצר, נא לנקוט באמצעים אנטי-סטטיים הדרושים בעת השימוש במוצר זה.

אבטחת איכות
החברה מעניקה אחריות איכות של 12 חודשים (שנה) (מחושבת מיום המשלוח) לרוכשים ישירים של מוצריה, בהתבסס על המפרט הטכני במדריך נתוני המוצר שפרסם Winsen. אם הוכח כי המוצר פגום במהלך תקופת האחריות, החברה תספק תיקון או החלפה חינם. המשתמשים צריכים לעמוד בתנאים הבאים:

1. הודע לחברתנו בכתב תוך 14 ימים לאחר מציאת הפגם.
2. המוצר צריך להיות בתוך תקופת האחריות.

החברה אחראית רק למוצרים פגומים בשימוש ביישומים העומדים בתנאים הטכניים של המוצר. החברה אינה נותנת כל ערבויות, ערבויות או הצהרות בכתב לגבי היישום של מוצריה באותן יישומים מיוחדים. יחד עם זאת, החברה אינה מבטיחה כל הבטחה לגבי מהימנות מוצריה בעת יישום על מוצרים או מעגלים.

Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co., Ltd.
לְהוֹסִיף: No.299, Jinsuo Road, National Hi-Tech Zone, Zhengzhou 450001 China
טל: +86-371-67169097/67169670
פַקס: +86-371-60932988
אֶלֶקטרוֹנִי: sales@winsensor.com
Webאֲתַר: www.winsen-sensor.com

מסמכים / משאבים

מודול חיישן טמפרטורה ולחות Winsen ZS13 [pdfמדריך למשתמש מודול חיישן טמפרטורה ולחות ZS13, ZS13, מודול חיישן טמפרטורה ולחות, מודול חיישן לחות, מודול חיישן, מודול

הפניות

• מדריך למשתמש