德州仪器（TI）新型湿度传感器具备超高可靠性，内置抗污保护机制可耐受恶劣工作环境。
据麦姆斯咨询报道，德州仪器近日发布了超高精度和超低功耗的湿度传感器系列产品：HDC3020和HDC3020-Q1，工程师将能够创建更可靠的工业和汽车系统，使其能抵御潮湿造成的潜在损坏，并根据需要随时应对不断变化的湿度情况。
湿度传感器HDC3020
湿度传感器HDC3020功能框图
潮湿会影响汽车、电器和医疗设备等应用的系统性能和产品寿命。无论是延长产品在运输和储存期间的寿命，还是防止汽车摄像头起雾，抑或是控制建筑物中的空气流量和质量，这些都需要一个更可靠、更安全、更舒适的环境，因此越来越多的工程师会在相关系统中采用相对湿度(RH)传感器来对环境湿度进行测量。
相对湿度传感器面临的难题之一是其暴露的感应元件会随着时间的推移而老化。持续暴露在潮湿空气和环境中的挥发性有机化合物，例如在传感器材料上沉积的苯或乙二醇，会导致传感器的精度偏离其规格。这需要停用系统以更换或校准传感器，从而增加总拥有成本。
与现有的相对湿度传感器相比，HDC3020和HDC3020-Q1的相对湿度测量精度更高且长期误差更小，可在各种应力条件下保持数据完整性，并在业界率先提供集成校正功能，可应对自然老化、环境压力或受到污染导致的精度漂移。
通过增强型感应元件提高系统可靠性
长期漂移和精度是湿度传感器的一些重要规格。在当今的湿度传感器中，尤其是电容式传感器，通常具有2%到3%的相对湿度精度和最大3%到4%的相对湿度精度。这种精度就是所谓的传感器在投入现场实际使用之前的初始精度，并且不包括长期漂移。
电容式传感器的长期漂移通常约为每年0.25%至0.5%相对湿度。尽管与电阻式传感器相比，这种漂移非常小（每年大概1%相对湿度），但10年内它仍可以达到5%的相对湿度漂移，并成为重要的误差源，影响家电或汽车等预期运行时间超过10年的设备。
上图展示了精度和长期漂移在10年内达到8%相对湿度的过程。以冰箱为例，如果漂移导致错误的高湿度读数，压缩机将不必要地开启，导致运行效率降低，并缩短压缩机的寿命。
HDC3020和HDC3020-Q1在极端条件下的漂移比同类器件更低，每年相对湿度精度漂移小于0.21%，温度和湿度应力引起的相对湿度漂移小于5%（在高达85%相对湿度和85°C条件下测试得出）。这种稳定持久的精度可延长系统寿命，无需频繁更换或重新校准传感器。
当暴露于应力或污染物环境时，传感器还提供第二道防线：使用集成的漂移校正技术，该技术甚至可以消除传感器初始阶段的微小精度漂移。低温漂在长寿命应用中尤为重要，因为随着时间的推移，它可以实现更好的性能和更高的可靠性。
通过业界超高精度提高系统效率
在1.62V至5.5V的整个电源电压范围内和±1.5%相对湿度的超宽温度和湿度范围内，HDC3020和HDC3020-Q1均可提供更高精度（已通过美国国家标准与技术研究院的程序进行验证）。这种高精度可以实现更精确的系统控制，确保系统仅在必要时才运行，从而提高效率。
此外，HDC3020和HDC3020-Q1有多种引脚对引脚兼容的封装盖可供选用，例如可拆卸聚酰亚胺胶带盖和IP67级固定滤波器盖板。在组装和系统运行期间，这些盖板为器件提供入口防尘和防潮保护，并有助于传感器在污染环境下保持精度。
在易腐食品、生命科学和医药产品储存和运输等冷链应用中，湿度精度正变得越来越重要。借助电池供电的无线跟踪器和数据记录器，传感器可以持续记录食品运输以及园艺和原材料粉末的温度和湿度信息。记录仪可预测产品寿命，因此需要高度可靠，且准确度可追溯到美国国家标准与技术研究院测量标准，同时符合严格的国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)17025规定。
为系统选择湿度传感器时，您不仅要考虑精度，还要考虑长期漂移和环境因素，因为湿度传感器上裸露的空腔会加速传感器老化。针对温度和湿度的NIST可追溯性是确保首次发布的系统提供出色精度的好方法，但它没有考虑其他方面，例如传感器老化或沾污引起的漂移。有必要通过超小的长期漂移和漂移校正，保持传感器在寿命内具有出色精度，无需重新校准。选择高度可靠的传感器会直接实现性能更高、更可靠的产品。
关于德州仪器
德州仪器 (TI) (纳斯达克股票代码：TXN) 是一家全球化的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。
