SHT21传感器技术手册：布线规则与信号完整性

"SHT21技术手册 - 温湿度传感器" 这篇文档主要介绍了SHT21温湿度传感器的特性和使用注意事项，包括恢复处理、温度影响、光线、封装材料、布线规则和信号完整性等方面的知识。 1. **恢复处理**： 当传感器在极端条件或化学蒸汽中工作后，可能会产生读数漂移。为了恢复校准状态，可以进行烘干（100-105℃、<5%RH，持续10小时）和重新水合（20-30℃、>75%RH，持续12小时）。 2. **温度影响**： 温度对气体相对湿度有显著影响，因此在测量湿度时，应确保所有传感器在同一温度下工作。在测试中，要保证被测传感器和参考传感器的温度一致，以准确比较湿度读数。 3. **设计考虑**： 如果传感器与发热电子元件在同一PCB上，应采取措施减少热传递，如保持外壳通风，减少SHT2x与其他部分的铜镀层接触，或者在两者之间留出缝隙。 4. **频率与温度**： 高测量频率可能导致传感器自身温度升高，影响精度。为了控制自发热，SHT2x的激活时间不应超过测量时间的10%，以防止过大的温度影响。 5. **光线**： SHT2x不受光线直接影响，但长时间暴露在阳光或紫外线中会导致外壳老化。 6. **封装材料**： 选择不会吸收湿气并造成响应延迟的材料，如金属、LCP、POM等。封装和粘合时推荐使用环氧树脂或硅树脂，但需注意它们可能产生的气体污染，并在封装前进行干燥处理。 7. **布线规则与信号完整性**： SCL和SDA信号线应避免平行和靠近，以防信号串扰。可以在信号线间放置VDD和GND以隔离，使用屏蔽电缆，并降低SCL频率以提高信号完整性。电源引脚附近应添加100nF去耦电容以滤波。 8. **接口定义**： 图10展示了SHT21的PCB设计，通过铣削狭缝减少热传递。 SHT21传感器是一个完全标定、具有I2C接口的数字输出设备，具有优异的长期稳定性，适合回流焊的DFN封装。传感器由硅制成，外壳由镀金铜引线框架和环氧树脂模塑。其内部集成了湿度传感器、温度传感器、放大器、A/D转换器、OTP内存和数字处理单元，提供经过校准的数字信号，并支持通过I2C通信协议进行交互。此外，SHT21提供了校验和功能以及电池低电量检测，增强了通信的可靠性。