超小體積的溫濕度一體數字輸出模塊由于體積小,精度高的特點,廣泛應用于手機、通訊、HVAC、醫療、環境監測、家用電器、控制板等,近日小編從深圳市工采網(ISweek)拿到市面上常用的HTU21D和SHT21兩種產品的樣品,將這兩種產品做了詳細的對比評測,本測評著重從性價比、性能、功耗等方面做出分析,供大家來參考。
1、HTU21D的特點。
基于高性能的濕度感應元件制成,新一代HTU21D溫度和濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標準:它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳DFN 封裝, 底面3x3mm ,高度1.1mm。傳感器輸出經過標定的數字信號,標準 I2C 格式。多樣化的輸出方式,寬的工作電壓范圍,同時具有很高的溫度精度和濕度精度。HTU21系列模塊專為低功耗小體積應用設計,具有良好的品質、快的響應速度、抗干擾能力強、性價比高等優點,微小的體積(3x3mm)、極低的功耗,使HTU21D成為各類應用的選擇。
新款數字式溫濕度傳感器HTU21D樹立了新的濕度傳感器的尺寸和智能化典范:采用適合回流焊的DFN封裝,尺寸僅為3 x 3 x 1mm;提供經過校正的,線性的I2C數字輸出信號。
HTU21D是即插即用的濕度和溫度復合傳感器,是需要可靠和精確測量的OEM應用的理想選擇。數字輸出的濕度和溫度信號可以直接與微控器接口。每個傳感器都經過校正和測試,批號不僅打印在外殼,而且存儲于傳感器芯片,以便通過指令讀取。用戶可以通過指令改變HTU21D的分辨率(8/12bit至12/14bit)。
此外,傳感器還可以檢測電量低,校驗和用于改善通訊可靠性。HTU21D的功耗低,性價比高,尺寸小,所以適合價格敏感和安裝空間受限的OEM大批量應用。應用于發動機和機動車輛, 醫療, 工業控制, 消費電子和家用電器等行業。
2、HTU21和SHT21傳感器的重要參數對比:
| 型號 | HTU21D | SHT21 |
| 供電電壓: | 1.5V—3.6 | 2.1V—3.6V |
| 濕度測量范圍: | 0—100%RH | 0—100%RH |
| 溫度測量范圍: | -40℃—105℃ | -40℃—105℃ |
| 大消耗功率: | 2.7uW | 3.2uW |
| 通信方式: | I2C | I2C |
| 濕度精度范圍(10%RH to 95%RH) | HTU21D? ±2%RH | SHT21?±2%RH SHT20?±3.5%RH |
| 濕度遲滯: | ±1%RH | ±1%RH |
| 測量時間: | 50ms | 50ms |
| 年漂移量: | -0.5%RH/year | -0.5%RH/year |
| 響應時間: | 5s | 8s |
從以上圖表對比中可以看出:
HTU21D和SHT21雖然大致參數上相似,不過HTU21D略有一些優勢:更寬的供電電壓范圍(1.5V—3.6V),比SHT21更低的功耗(2.7uW),HTU21D擁有±2%RH的濕度精度高于SHT20(±3.5%RH),等同于SHT21(±2%RH),但是價格方面比起SHT21更加的便宜,5S的響應時間也更加的快速。
3. HTU21D尺寸如下:
1) 傳感器尺寸:
注:尺寸單位均為mm,公差為±0.1mm,傳感器底部已經接地處理。
2) 傳感器電極后面和尺寸圖

HTU21D的footprint,單位:mm
4、HTU21D和SHT21外觀和引腳方面對比
外觀尺寸以及腳位分布和定義上,HTU21D和SHT21是完全一樣,可以直接實現pin to pin替換,如下圖:
?
HTU21D?????????????????????? SHT21
5、HTU21D和SHT21軟件方面:
HTU21D和SHT21同為I2C接口數字輸出,擁有相同的啟動和停止信號時序:
·啟動信號
啟動傳輸,發送一位數據時,包括DATA線在SCK線高電平期間一個向低電平的跳變。

·停止信號
終止傳輸,停止發送數據時,包括DATA線在SCK線高電平期間一個向高電平的跳變。

HTU21D和SHT21擁有相同的命令列表:
HTU21D和SHT21兩者實際使用的都是四個管腳,電源和電源地、I2C通訊的兩個端口。輸出的都是數字量:14位的溫度值和12位的濕度值,也可以通過用戶寄存器修改為12位溫度和8位濕度。
因此HTU21D和SHT20、SHT21軟件協議方面完全兼容,可以互相替換。
6、HTU21D溫濕度傳感器實際測量效果展示:
1)使用深圳市工采網(ISweek)提供四位一體溫濕度演示Demo進行測試,搭配上位機軟件實施數據記錄:
四位一體溫濕度演示Demo
上位機記錄軟件
從以上圖中可以看出,4只HTU21D產品一致性很好,從曲線圖也可看出,記錄數據曲線一直持平,說明HTU21D穩定性良好。
2)使用自制帶板HTU21搭配1602LCD顯示,與高精度手持表數據對比。
為了方便客戶測試使用,廠家推出已焊接好帶小PCB板的HTU21PCBA:
帶板HTU21PCBA搭配1602LCD顯示,與高精度手持表數據對比效果圖:
總結:HTU21D和的SHT20、SHT21完全兼容,硬件管腳上可以實現Pin to Pin,無需修改電路板。軟件程序方面也基本相同,兩者可以實現兼容替換,無需做出任何修改。從廠商的報價上看,HTU21D比起SHT20、SHT21價格更具優勢,是廠家降低生產成本的很好選擇。
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