Vergleich der 3. und 4. Generation von Sensirion-Feuchtigkeitssensoren

Sensirion hat die „Universal“-Serie von Feuchtigkeitssensoren SHT3x in zwei spezifische Serien unterteilt:

1. Industrielle SHT4xI, 
2. SHT4x-Serie mit extrem niedrigem Stromverbrauch 

Genauigkeit

Die SHT4x-Sensorserie bietet im Allgemeinen eine bessere Genauigkeit. Nachstehend sehen Sie die Diagramme zur Genauigkeit.

Kommunikation über I2C

Die Sensorserie SHT3x von Sensirion unterstützt einen Modus für einmalige Messungen mit/ohne Clock-Stretching und einen Modus für regelmäßige Messungen. Die I2C-Kommunikation der SHT4x-Serie ist einfacher, sie unterstützt nur den Single-Shot-Messmodus ohne Clock-Stretching.

Die SHT3x-Serie verfügt über einen ADDR-Pin, mit dem zwei I2C-Adressen eingestellt werden können, 0x44, ADDR=L oder 0x45, ADDR=H.

Sensoren der Serie SHT4x können als Version SHT4x-AD1B mit I2C-Adresse 0x44 oder als Version SHT4x-BD1B mit I2C-Adresse 0x45 bestellt werden.

Integrierte Heizkörper

Der Feuchtigkeitssensor der SHT3x-Serie ist mit einem internen Heizkörper ausgestattet, der lediglich zur Überprüfung der Sensorreaktion auf eine Temperaturerhöhung verwendet wird. Der Heizkörper kann mit einem I2C-Befehl eingeschaltet werden.

SHT4x-Sensoren enthalten einen integrierten Heizkörper, der mit einer Reihe von I2C-Befehlen eingeschaltet werden kann. Es stehen drei Heizstufen und zwei Heizzeiten zur Auswahl.

Der Heizkörper in SHT4x-Sensoren kann in folgenden Fällen verwendet werden: 

1. Entfernung von Kondens-/Spritzwasser auf der Sensoroberfläche. Obwohl Kondenswasser kein Problem hinsichtlich der Zuverlässigkeit/Qualität eines Sensors darstellt, führt es dazu, dass der Sensor nicht mehr auf Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) in der Luft reagiert, wenn sich flüssiges Wasser auf der Oberfläche befindet.
   
   
2. Wenn der Sensor über einen längeren Zeitraum einer relativen Luftfeuchtigkeit (RH) von mehr als 90 % RH ausgesetzt ist, kann dies zu einer reversiblen positiven Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit führen. Dieser Effekt wird als „Kriechen“ bezeichnet. Eine vorübergehende Erwärmung des Sensors ermöglicht eine Messung in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit über einen langen Zeitraum ohne Kriecheffekt.

Versorgungsspannung und Stromverbrauch

Die Feuchtigkeitssensoren der Serie SHT3x arbeiten im Versorgungsspannungsbereich von 2,15 bis 5,5 V. Der durchschnittliche Stromverbrauch für eine RH+T/s-Messung im einmaligen Messmodus mit der besten Genauigkeit beträgt 7,7 uA.

Die Sensorserie SHT4x ist auf einen Versorgungsspannungsbereich von 1,08 bis 3,6 V ausgelegt. Der durchschnittliche Stromverbrauch unter den gleichen Bedingungen wie oben beträgt nur 2,2 uA.

Für Anwendungen, bei denen der Stromverbrauch weniger wichtig ist, können Sie die Sensorserie SHT4xI mit einem Versorgungsspannungsbereich von 2,3 bis 5,5 V und einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 20,3 uA verwenden.

Schutz der Sensormembran

Die SHT3x-Serie bietet Schutz vor Wasser, Staub und Schmutz mit einem SF2-Filter oder einem an der Oberseite des Sensors integrierten Filter (SHT30, SHT31, SHT35-DIS- F). Falls die Membran während der Produktion Schutz bedarf, kann eine Version mit Schutzband (SHT30, SHT31-DIS- P) bestellt werden.

Ein SF2-Filter kann zum Schutz von SHT4x-Sensoren verwendet werden. Die Serie wird über das Jahr 2023 um die Versionen F und P ergänzt.

Ausgangssignale

Die SHT3x-Serie von Sensirion-Feuchtigkeitssensoren liefert Messungen der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur über den I2C-Bus oder als analoger Spannungsbereich von 10 bis 90 % VDD. Die SHT4x-Serie hat die gleichen Fähigkeiten, SHT40A-FD1B liefert darüber hinaus jedoch RH- und Temperaturmessungen über PWM-Ausgänge.

Reaktionszeit τ63 %

Die typische Reaktionszeit τ63 % für die relative Luftfeuchtigkeit wurde für den SHT4x von 8 s auf 4 s halbiert, die Reaktionszeit τ63 % für die Temperatur bleibt mit 2 s gleich.

Zusammenfassung von Merkmalen der Sensirion-Feuchtigkeitssensoren der Serien SHT3 und SHT4 

Die folgende Tabelle fasst alle wichtigen (PDF) Merkmale der SHT3x- und SHT4x-Serien von Sensirion-Feuchtigkeitssensoren im Detail zusammen.

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