Winsen ZS13 온도 및 습도 센서 모듈 사용자 매뉴얼

저희 제품을 구매해 주셔서 감사합니다. 고객 여러분의 보다 나은 사용과 오용으로 인한 고장을 줄이기 위해, 사용설명서를 잘 읽어보시고 지시사항에 따라 올바르게 사용하시기 바랍니다. 사용자가 약관을 따르지 않거나 센서 내부 구성품을 제거, 분해, 변경한 경우, 당사는 손실에 대해 책임을 지지 않습니다.
색상, 외관, 크기 등과 같은 특정 사항을 현물에서 우선시하십시오. 우리는 제품 개발과 기술 혁신에 최선을 다하고 있으므로 예고 없이 제품을 개선할 권리를 보유합니다. 이 설명서를 사용하기 전에 유효한 버전인지 확인하십시오. 동시에 최적화된 사용 방법에 대한 사용자의 의견을 환영합니다. 향후 사용 중 궁금한 사항이 있을 경우 도움을 받을 수 있도록 설명서를 잘 보관하시기 바랍니다.
정주 Winsen 전자 기술 CO., LTD

위에view

ZS13은 특수 ASIC 센서 칩, 고성능 반도체 실리콘 기반 용량성 습도 센서 및 표준 온칩 온도 센서가 장착된 새로운 제품으로 표준 I²C 출력 신호 형식을 사용합니다. ZS13 제품은 고온 및 고습 환경에서 안정적인 성능을 제공합니다. 동시에, 제품은 큰 이점을 가지고 있습니다.tag정확도, 응답 시간 및 측정 범위가 중요합니다. 각 센서는 고객의 대규모 적용을 보장하고 충족시키기 위해 공장을 떠나기 전에 엄격하게 교정 및 테스트됩니다.

특징

완전 교정됨
넓은 전원 공급 장치tage 범위: 2.2V~5.5V
디지털 출력, 표준 I²C 신호
빠른 응답과 강력한 간섭 방지 능력
습도가 높은 조건에서도 우수한 장기 안정성

애플리케이션

가전 분야: HVAC, 제습기, 스마트 온도 조절기, 룸 모니터 등;
산업 분야: 자동차, 시험장비, 자동제어장치
기타 분야: 데이터 로거, 기상 관측소, 의료 및 기타 관련 온도 및 습도 감지 장치.

상대습도의 기술적인 매개변수

상대 습도

매개변수	상태	최소	전형적인	맥스	단위
해결	전형적인	–	0.024	–	%RH
정확도 오류¹	전형적인	–	±2	참조하다 그림 1	%RH
반복성	–	–	±0.1	–	%RH
히스테리시스	–	–	±1.0	–	%RH
비선형성	–	–	<0.1	–	%RH
응답 시간²	τ63%	–	<8	–	s
작업 범위 ³	–	0	–	100	%RH
장기간의 드리프트⁴	정상	–	< 1	–	%RH/년

온도의 기술적인 매개변수

매개변수	상태	최소	전형적인	맥스	단위
해결	전형적인	–	0.01	–	° C (섭씨)
정확도 오류⁵	전형적인	–	±0.3	–	° C (섭씨)
정확도 오류⁵	맥스	그림 2를 참조하세요			–
반복성	–	–	±0.1	–	° C (섭씨)
히스테리시스	–	–	±0.1	–	° C (섭씨)
응답 시간6	τ63%	5	–	30	s
작업 범위	–	-40	–	85	° C (섭씨)
장기간의 드리프트	–	–	<0.04	–	°C/년

전기적 특성

매개변수	상태	최소	전형적인	맥스	단위
전원 공급 장치	전형적인	2.2	3.3	5.5	V
전원 공급 장치, IDD⁷	잠	–	250	–	nA
전원 공급 장치, IDD⁷	측정하다	–	980	–	µA
소비⁸	잠	–	–	0.8	μW
소비⁸	측정하다	–	3.2	–	mW
커뮤니케이션 형식	I²C

이 정확도는 25 ℃, 전원 및 공급량 조건에서 센서의 테스트 정확도입니다.tag배송검사 중 e는 3.3V입니다. 이 값은 히스테리시스와 비선형성을 제외하고 비응축 조건에만 적용됩니다.
63℃, 25m/s 기류에서 1차 응답의 XNUMX%에 도달하는 데 필요한 시간입니다.

정상 작동 범위: 0-80% RH. 이 범위를 벗어나면 센서 판독값이 벗어나게 됩니다(200% RH 습도에서 90시간이 지나면 일시적으로 < 3% RH로 표류합니다). 작업 범위는 –40 – 85℃로 추가로 제한됩니다.
센서 주변에 휘발성 용제, 매운 테이프, 접착제 및 포장재가 있는 경우 판독값이 오프셋될 수 있습니다.

센서의 정확도는 공장 전원 공급 조건에서 25℃입니다. 이 값은 히스테리시스와 비선형성을 제외하고 비응축 조건에만 적용됩니다.
응답 시간은 센서 기판의 열전도도에 따라 달라집니다.

최소 및 최대 공급 전류는 VDD = 3.3V 및 T < 60℃를 기준으로 합니다.
최소 및 최대 전력 소비는 VDD = 3.3V 및 T < 60℃를 기준으로 합니다.

인터페이스 정의

센서 통신

ZS13은 통신을 위해 표준 I2C 프로토콜을 사용합니다.

센서 시작
첫 번째 단계는 선택한 VDD 전원 공급 장치 볼륨에서 센서의 전원을 켜는 것입니다.tage(2.2V~5.5V 범위). 전원을 켠 후 호스트(MCU)에서 전송한 명령을 수신할 수 있도록 센서가 유휴 상태에 도달하려면 100ms(현재 SCL은 하이 레벨) 이상의 안정화 시간이 필요합니다.

시작/중지 시퀀스
그림 9와 그림 10에 표시된 것처럼 각 전송 시퀀스는 시작 상태에서 시작하여 중지 상태로 끝납니다.

메모: SCL이 높으면 SDA는 높음에서 낮음으로 변환됩니다. 시작 상태는 마스터에 의해 제어되는 특수 버스 상태로, 슬레이브 전송의 시작을 나타냅니다. (시작 후 버스는 일반적으로 바쁜 상태로 간주됩니다.)

메모: SCL이 높으면 SDA 라인이 낮음에서 높음으로 변경됩니다. 정지 상태는 마스터에 의해 제어되는 특수 버스 상태로, 슬레이브 전송의 끝을 나타냅니다(정지 후 BUS는 일반적으로 유휴 상태로 간주됩니다).

명령 전달
이후에 전송되는 I²C의 첫 번째 바이트에는 7비트 I²C 장치 주소 0x38과 SDA 방향 비트 x(읽기 R: '1', 쓰기 W: '0')가 포함됩니다. SCL 클럭의 8번째 하강 에지 이후 SDA 핀(ACK 비트)을 풀다운하여 센서 데이터가 정상적으로 수신되었음을 나타냅니다. 측정 명령 0xAC를 보낸 후 MCU는 측정이 완료될 때까지 기다려야 합니다.

표 5 상태 비트 설명:

조금

의미

설명

비트[7]	통화 중 표시	1 — 사용 중, 측정 상태 0 — 유휴, 절전 상태
비트[6:5]	유지하다	유지하다
비트[4]	유지하다	유지하다
비트[3]	CAL 활성화	1 –보정됨 0 –보정되지 않음
비트[2:0]	유지하다	유지하다

센서 판독 과정

전원을 켠 후 40ms의 대기 시간이 필요합니다. 온도 및 습도 값을 읽기 전에 교정 활성화 비트(Bit[3])가 1인지 여부를 확인하십시오(0x71을 보내 상태 바이트를 얻을 수 있음). 1이 아닌 경우 0xBE 명령(초기화)을 보냅니다. 이 명령은 0바이트를 가지며 첫 번째 바이트는 08x0, 두 번째 바이트는 00xXNUMX입니다.

0xAC 명령(측정 트리거)을 직접 보냅니다. 이 명령에는 0바이트가 있으며 첫 번째 바이트는 33x0이고 두 번째 바이트는 00xXNUMX입니다.
측정이 완료될 때까지 75ms를 기다리고 사용 중 표시기의 비트[7]이 0이면 0바이트를 읽을 수 있습니다(71XXNUMX 읽기).

온도와 습도 값을 계산합니다.
메모: 첫 번째 단계의 교정 상태 확인은 전원을 켤 때만 확인하면 되며, 일반적인 판독 과정에서는 필요하지 않습니다.

측정을 트리거하려면:

습도 및 온도 데이터를 읽으려면:

직렬 데이터 SDA
SDA 핀은 센서의 데이터 입출력에 사용됩니다. 센서에 명령을 보낼 때 SDA는 직렬 클록(SCL)의 상승 에지에서 유효하며, SCL이 하이일 때 SDA는 안정적으로 유지되어야 합니다. SCL의 하강 에지 이후에는 SDA 값이 변경될 수 있습니다. 통신 보안을 보장하기 위해 SDA의 유효 시간은 SCL의 상승 에지 전과 하강 에지 이후 각각 TSU와 TSU로 확장되어야 합니다. 센서에서 데이터를 읽을 때 SCL이 Low가 되고 다음 SCL의 하강 에지까지 유지된 후에 SDA가 유효(TV)됩니다.

신호 충돌을 피하기 위해 마이크로프로세서(MCU)는 낮은 레벨에서만 SDA 및 SCL을 구동해야 합니다. 신호를 높은 레벨로 끌어올리려면 외부 풀업 저항(예: 4.7K Ω)이 필요합니다. 풀업 저항은 ZS13의 마이크로프로세서의 I/O 회로에 포함되었습니다. 센서의 입출력 특성에 대한 자세한 정보는 표 6과 7을 참조하여 얻을 수 있다.

메모:

제품이 회로에 사용될 때, 전원 공급 장치 voltag호스트 MCU의 e는 센서와 일치해야 합니다.
시스템의 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해 센서 전원 공급 장치를 제어할 수 있습니다.
시스템 전원을 켰을 때 센서 VDD에 전원 공급을 우선으로 하고, 5ms 후에 SCL과 SDA를 하이 레벨로 설정합니다.

상대 습도 변환
상대습도 RH는 SDA가 출력한 상대습도 신호 SRH에 따라 다음 공식을 통해 계산할 수 있습니다(결과는 %RH로 표시됨).

온도 변환
온도 T는 온도 출력 신호 ST를 다음 식에 대입하여 계산할 수 있습니다. (결과는 온도 ℃로 표시됩니다.)

제품 치수

성능 보충

권장 작업 환경
센서는 그림 7과 같이 권장 작동 범위 내에서 안정적인 성능을 갖습니다. 높은 습도 등 권장되지 않는 범위에 장기간 노출되면 일시적인 신호 드리프트가 발생할 수 있습니다(예:ample, >80%RH, 3시간 후 드리프트 +60% RH). 권장 범위 환경으로 돌아온 후 센서는 점차적으로 교정 상태로 돌아갑니다. 권장되지 않는 범위에 장기간 노출되면 제품의 노화가 가속화될 수 있습니다.

다양한 온도에서의 RH 정확도
그림 8은 다른 온도 범위에 대한 최대 습도 오차를 보여줍니다.

신청 가이드

환경 지침
제품에는 리플로우 납땜이나 웨이브 납땜이 금지되어 있습니다. 수동 용접의 경우 최대 5℃의 온도에서 접촉 시간이 300초 미만이어야 합니다.
메모: 용접 후 센서는 폴리머의 재수화를 보장하기 위해 최소 75시간 동안 > 12% RH 환경에 보관되어야 합니다. 그렇지 않으면 센서 판독값이 표류합니다. 센서를 자연 환경(> 40% RH)에 2일 이상 놓아 재수화할 수도 있습니다. 저온 납땜(예: 180℃)을 사용하면 수화 시간을 줄일 수 있습니다.
부식성 가스나 응축수가 있는 환경에서는 센서를 사용하지 마십시오.

보관 조건 및 작동 지침
IPC/JEDECJ-STD-1 표준에 따르면 습도 민감도 수준(MSL)은 020입니다. 따라서 배송 후 10년 이내에 사용을 권장합니다. 온도 및 습도 센서는 일반 전자 부품이 아니므로 세심한 보호가 필요하므로 사용자는 주의를 기울여야 합니다. 고농도의 화학 증기에 장기간 노출되면 센서 판독값이 표류할 수 있습니다. 따라서 밀봉된 ESD 포켓을 포함하여 원래 패키지에 센서를 보관하고 다음 조건을 충족하는 것이 좋습니다. 온도 범위는 50℃ – 0℃(제한된 시간 동안 85-20℃)입니다. 습도는 60-XNUMX% RH입니다(ESD 패키지가 없는 센서). 원래 포장에서 꺼낸 센서의 경우 금속 함유 PET/AL/CPE 재질로 만든 정전기 방지 백에 보관하는 것이 좋습니다. 생산 및 운송 과정에서 센서는 고농도의 화학 용매와의 접촉 및 장기간 노출을 피해야 합니다. 휘발성 접착제, 테이프, 스티커 또는 폼 호일, 폼 재료 등과 같은 휘발성 포장재와의 접촉을 피하십시오. 생산 공간은 환기가 잘 되어야 합니다.

복구 처리
위에서 언급한 것처럼 센서가 극한의 작동 조건이나 화학 증기에 노출되면 판독값이 표류할 수 있습니다. 다음 처리를 통해 교정 상태로 복원할 수 있습니다.

건조: 80-85 ℃ 및 <5% RH 습도에서 10시간 동안 유지하십시오.
재수화: 20~30℃, 습도 75% 이상을 24시간 동안 유지하세요.

온도 효과
가스의 상대습도는 주로 온도에 따라 달라집니다. 따라서 습도를 측정할 때 동일한 습도를 측정하는 모든 센서는 가능한 한 동일한 온도에서 작동해야 합니다. 테스트할 때 동일한 온도를 확인한 다음 습도 판독값을 비교해야 합니다. 높은 측정 주파수는 측정 정확도에도 영향을 미칩니다. 측정 주파수가 증가함에 따라 센서 자체의 온도도 증가하기 때문입니다. 자체 온도 상승을 0.1°C 미만으로 유지하려면 ZS13의 활성화 시간이 측정 시간의 10%를 초과해서는 안 됩니다. 2초마다 데이터를 측정하는 것이 좋습니다.

밀봉 및 캡슐화용 재료
많은 재료가 습기를 흡수하고 완충 역할을 하여 반응 시간과 히스테리시스를 증가시킵니다. 따라서 주변 센서의 재질을 신중하게 선택해야 합니다. 권장 재질은 금속 재질, LCP, POM(Delrin), PTFE(Teflon), PE, peek, PP, Pb, PPS, PSU, PVDF, PVF입니다. 밀봉 및 접합용 재료(보수적 권장): 전자 부품 포장에는 에폭시 수지나 실리콘 수지를 충전하는 방식을 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 물질에서 방출된 가스는 ZS13을 오염시킬 수도 있습니다(2.2 참조). 따라서 센서를 최종적으로 조립하여 통풍이 잘 되는 곳에 놓거나 50℃ 이상의 환경에서 24시간 동안 건조시켜 포장 전 오염가스를 배출할 수 있도록 해야 합니다.

배선 규칙 및 신호 무결성
SCL 및 SDA 신호 라인이 평행하고 서로 매우 가까운 경우 신호 누화 및 통신 오류가 발생할 수 있습니다. 해결책은 두 신호선 사이에 VDD 또는 GND를 배치하고 신호선을 분리한 후 차폐 케이블을 사용하는 것입니다. 또한 SCL 주파수를 줄이면 신호 전송의 무결성도 향상될 수 있습니다.

중요 공지

경고, 부상
안전보호장치나 비상정지장치, 기타 제품의 고장으로 인해 인체에 상해를 입힐 수 있는 용도에는 본 제품을 적용하지 마십시오. 특별한 목적이나 사용 승인이 없는 한 본 제품을 사용하지 마십시오. 제품을 설치, 취급, 사용 또는 유지보수하기 전에 제품 데이터 시트와 적용 안내서를 참조하십시오. 이 권장 사항을 따르지 않으면 사망 및 심각한 부상을 초래할 수 있습니다. 구매자가 응용 프로그램 라이센스 및 승인을 얻지 않고 Winsen 제품을 구매하거나 사용하려는 경우 구매자는 이로 인해 발생하는 신체적 상해 및 사망에 대한 모든 보상을 부담하고 Winsen의 관리자, 직원 및 계열사, 대리점, 유통업체 등을 면제합니다. . 각종 비용, 보상 비용, 변호사 비용 등을 포함한 모든 청구가 발생할 수 있습니다.

ESD 보호
부품의 고유한 설계로 인해 정전기에 민감합니다. 정전기로 인한 손상을 방지하거나 제품의 성능을 저하시키기 위해 본 제품 사용 시 필요한 정전기 방지 조치를 취하시기 바랍니다.

품질 보증
회사는 Winsen이 발행한 제품 데이터 매뉴얼의 기술 사양을 기반으로 제품의 직접 구매자에게 12개월(1년) 품질 보증(배송일로부터 계산)을 제공합니다. 보증기간 내에 제품에 결함이 있는 것으로 판명될 경우, 회사는 무상으로 수리 또는 교환해 드립니다. 사용자는 다음 조건을 충족해야 합니다.

하자 발견 후 14일 이내에 서면으로 당사에 통보해 주십시오.

제품은 보증 기간 내에 있어야 합니다.

회사는 해당 제품의 기술적 조건에 맞는 용도로 사용하였을 때 발생하는 제품의 불량에 대해서만 책임을 집니다. 회사는 그러한 특별한 응용 분야에서 자사 제품의 적용에 대해 어떠한 보증, 보증 또는 서면 진술도 하지 않습니다. 동시에 당사는 자사 제품을 제품이나 회로에 적용했을 때의 신뢰성에 대해 어떠한 약속도 하지 않습니다.

정저우 Winsen 전자 기술 Co., 주식 회사
추가하다: No.299, Jinsuo Road, National Hi-Tech Zone, Zhengzhou 450001 중국
전화: +86-371-67169097/67169670
팩스: +86-371-60932988
이메일: sales@winsensor.com
Web대지: www.winsen-sensor.com

문서 / 리소스

Winsen ZS13 온도 및 습도 센서 모듈 [PDF 파일] 사용자 매뉴얼
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참고문헌

사용자 설명서

Winsen ZS13 온도 및 습도 센서 모듈

제품 정보

제품 사용 지침

성명