【導讀】隨著科技的快速進步，智能家居已經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。而在智能家居的應用中，溫濕度傳感器是其至關重要的一環。它能實時檢測到空氣中的溫濕度，并按一定規律變換成電信號或其他所需形式，進行信息輸出。溫濕度傳感器應用非常廣泛，可以說，凡是需要對溫度變化和氣體中水蒸氣含量進行監控的地方，都需要溫濕度傳感器。
在智能家居應用中，溫濕度傳感器可實時監測室內環境溫濕度情況，主控系統可根據溫濕度傳感器的數據進行智能控制，聯動其他智能產品。比如當室內溫度過高或過低時，可智能控制空調開關來調節溫度；如室內比較干燥或濕度很重時，可智能控制加濕器開關來調節室內濕度。而且在智能家電中，溫濕度傳感器還被用于極具挑戰的環境下的測量應用。比如，溫濕度傳感器可用于測量洗碗機的濕度及溫度。餐具、餐叉經水流噴射清洗時，溫度和濕度升高，這帶來了獨特的挑戰，傳感器必須在生成電氣輸出信號的同時經受住濕度考驗。又比如我們常用的烤箱，在烹飪食物時，烤箱內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受住升高的烤箱溫度。
這些應用表明，只有最佳的系統性能才能應對惡劣環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領域的領導者，TE Connectivity(TE)結合其工程能力和二十多年的經驗，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，仍具有領先的響應時間、測量精度和持續性能。TE的濕度傳感器還適用于要求嚴苛的應用，包括汽車、重型卡車、航空航天和家用電器。可提供各種輸出信號，如數字（頻率、I²C）和模擬電壓以及定制和專有輸出信號（包括PWM、PDM、LIN和CAN）。
圖1:溫濕度傳感器應用廣泛
談到TE溫濕度傳感器，我們不得不提擁有快速響應，封裝尺寸小，精度高達±2%的HTU2x系列傳感器。HTU2x采用了DFN封裝，體積小，僅有3*3*0.9mm；數字型I²C接口，可通過指令修ee改數字傳感器的分辨率。采用獨特的內部漢堡包專利結構設計，使其在高濕環境下依然能保證優秀的精度一致性，具有良好的長期穩定性，適合各類應用。
圖2： HTU2x系列參數規格
TE的代理商——Excelpoint世健公司產品經理邢曉媛表示：“在智能家居、工業及醫療領域中，世健基于TE的產品擁有很多成功案例。在世健自主設計的水電表方案中，該系列產品就得到了很好的應用，許多客戶都對其低功耗的突出特性贊譽有加。除此之外，TE產品還尤為擅長應對極端的環境（如高溫、高濕度），在對產品整體性能及長周期使用具有高要求的情境下，其穩定性及可靠性始終如一，這個特性也得到了很多世健客戶的好評。”
當我們將TE最新溫濕度傳感器HTU2x與同類型的其他品牌產品進行參數對比，不難發現，HTU2x無論在尺寸、響應時間還是電流損耗方面都具有更大的優勢。與競爭對手的解決方案相比，可提供更佳的性能和卓越的價值。事實上，TE在領先傳感器技術引入數字、無線和組合解決方案方面處于領先地位，這些技術有助于使應用更加智能高效。接下來本文將詳細介紹設計工程師面臨的一些最大挑戰，以及TE HTU2x濕度和溫度組合傳感器采用了哪些設計來應對這些挑戰。
一、無論是悶熱、嚴寒、潮濕或干燥，應用需要在所有濕度和溫度范圍內都具備相同的系統效率，才能獲得可靠的性能。這就要求傳感器在任何外部環境條件下，都必須提供最佳性能。傳感器的設計應具備線性響應和最低遲滯，從而實現精確測量。在工業和家用電器等對變化較敏感的應用場景下，線性響應就至關重要。暖通空調應用就是一個很好的例子，無論是炎熱的夏日還是多雨的冬日，暖通空調系統都能持續調控環境溫度和濕度。這就要求在不同季節的不同濕度變化階段，暖通空調系統中的濕度傳感器均保持線性響應，從而讓暖通空調系統對此進行調節。而HTU2x的線性響應曲線就可以做到這一點。
二、某些應用要求采用能感知所有環境變化并快速作出反應的設計，以提供頂級的整體系統性能。我們拿當代氣象預報的主要工具——氣象氣球來舉個例子。眾所周知，不了解高層大氣的情況就幾乎無法預測天氣。這是因為有些時候，盡管海平面陽光明媚、風平浪靜，但在18,000 英尺（5,486 米）的高空，一個小規模的暴雨系統可能很快引起非常危險的天氣情況。而通過向高空發送有序排列的氣球來測量高層大氣的情況，氣象學家就可以監視暴風雨的形成情況，從而及時做出有效的預警。
三、暴露在極端條件下時，系統性能不可以受到影響。低遲滯是一項重要功能。即使在嚴重的冷凝情況后，傳感器仍需保持精確的測量性能。例如，當濕度回到初始點后，家用電器的干燥周期將自動停止；當家用電器內部部件變干時，低遲滯將及時停止干燥周期，避免家用電器損壞。就比如暖通空調系統即使長期暴露在秋季和冬季濕度極高的環境下，仍會在炎熱夏日提供同樣出色的性能。
憑借快速響應，HTU傳感器能準確檢測出不同大氣層的相對濕度。這有助于預測天氣變化和避免任何危險狀況，例如在其穿越云朵時發送錯誤信息。我們再舉一個與家用電器應用有關的例子。在夏季打開冰箱門時，熱空氣進入冰箱，會導致冷凝和相對濕度增加，致使內壁結霜或形成凍斑。TE濕度沖模結構可提供行業領先的響應時間-2秒。快速響應使系統能夠立即做出實時反應以避免此情況。換句話說，這樣可以避免發生凍結，從而縮短除霜周期，提高能源效率。
四、目前，原始設備制造商利用智能解決方案（如傳感器）對其產品進行創新，但他們需要將這些解決方案集成到制造過程中，并且不能產生消極后果。TE的HTU傳感器支持在完全校準的標準化包內進行集成，還支持在印刷電路板上集成，沒有任何約束。
TE Connectivity堅信，技術改進將有助于塑造能源節約的未來格局，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化您的應用。憑借二十多年的經驗，TE Connectivity 提供的濕度和溫度組合傳感器具有領先的響應時間、測量精度和持續性能，即使是極端的變化環境，也能從容應對。
推薦閱讀：
