sht温湿度传感器 SHT40 温湿度传感器的应用

SHT40 温湿度传感器的应用

SHT40是瑞士Sensirion公司推出的第四代温湿度传感器，内部集成加热器用于去除表面微小液滴。集成I2C接口，典型的相对湿度精度1.8%RH，典型温度精度0.2℃，运行在0-100%RH和-40-125℃的环境中。相对于SHT30温湿度传感器，该传感器精度更高，测量环境范围更广。

SHT40A温湿度传感器

SHT40 采用标准IIC接口，我们用单片机可以轻易的读取该传感器的温湿度数据。

SHT40与mcu通信连接示意图

我们用STM32F103C8T6 的IO模拟IIC接口来读取该传感器的数据。通过该传感器的DataSheet我们可以知道设备地址及各参数寄存器地址。

官方读取过程

我们在搭建好IIC通信底层协议后，可以直接读取数据。如下图：

STM32读取SHT40

之后对读取的数据进行计算，便可得到实际温湿度值。

计算温湿度

之后我们在主函数中采用printf函数分别打印温度及湿度，便可在串口调试助手中查看温湿度结果。

结果输出

精品博文SHT11温湿度测量值错误小结

【求助】SHT11湿度测量值错误

情况一： 公司器件库里刚领出来的10个SHT11，焊接后，直接测试，发现测量值有问题。

查了一下Datasheet，感觉有可能是因为SHT11没有经过充分水合。于是按照Datasheet的说明，将设备放到25℃，湿度80%环境下4个小时，本来是想放久一点，但是4个小时后，发现10台设备测量值都和80%很接近，在误差范围内，以为已经水合成功，就把设备从恒温恒湿箱里拿了出来。和同事沟通了一下，感觉仅测量一个点，说服力不够，所以又多测了几个点。测量后发现数据有问题，没有统一规律，对于高湿度，测量值偏小，对于低湿度，测量值偏大。

情况二： 把设备放在手提箱（塑料，有泡沫包裹）一段时间后，测量数据偏差很大。

初步估计是化学气体污染了传感器，正在进行恢复实验。

请大家帮忙分析分析……有碰到类似问题的朋友，请不吝赐教，万分感谢！

【排故】SHT11温湿度测量值错误小结

之前在博文里提问的问题解决了，严格意义上讲不是电子设计的问题，二是产品设计或者结构设计的问题。在这里记录一下排故的一点经验和教训。

经验教训一： 在产品设计过程中要尽可能地为各功能模块创造理想的工作环境。

本次对SHT11的排故，经过N天的实验，终于发现导致测量结果异常的主要原因是：仪器内部元器件发热影响了SHT11的工作环境，次要原因是传感器在放置时被污染。温湿度测量对象是仪器外部环境的温度和湿度，所以在设计产品结构时应该想法设法地将传感器和仪器内部隔离开，尽量减少仪器本身对传感器的影响，使传感器工作环境与外部环境更加接近。此外，为功能模块创建理想的工作环境有利于故障的排查。

经验教训二： IIC上拉电阻是否必要？

在排故实验过程中，曾尝试将给传感器添加半米的延长线，这样一来，可以将传感器模块放入恒温箱，而不必将整个仪器放入恒温箱，进一步降低了仪器对恒温恒湿箱内部环境的影响。

在加延长线时，遇到了无法读取数据的问题，纠结了小半天。最终发现故障原因是电路设计时，只是上拉了数据线，而没有将时钟线上拉。

如果通信距离很短，上拉电阻的重要性没那么明显。如果MCU IO口内部有弱上拉且能满足应用需求，可以不用外接上拉电阻。为了简单起见，建议在设计硬件电路时，将IIC总线的SCL和SDA都进行上拉。期间查了好多资料，都说加了上拉电阻能够提高信号的稳定性，两个电阻也不值什么钱，万一出问题，查起来耗费的成本也不少。

经验教训三： SHT系列温湿度传感器是可以被化学气体污染的，但也可以恢复。

在存放SHT系列温湿度传感器时，应避免将传感器暴露在有刺激性气味的化学气体中（datasheet没有说明是什么气体，所以尽量避免吧）。如果传感器被污染，需要进行恢复到校准状态，具体方法分为两步：

1、高温烘干：100-105℃，相对湿度5%环境下放置10小时；

2、高湿水合：20-30℃，相对湿度>75%环境下放置12小时。

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