為什么你的溫濕度傳感器測(cè)不準(zhǔn)？

從電路原理圖看，溫濕度傳感器的設(shè)計(jì)極為精簡(jiǎn)，供電VCC、GND，還有一個(gè)I2C接口即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能。

查看溫濕度傳感器的精度誤差為±0.3℃，但實(shí)際產(chǎn)品落地之后，很多工程師卻發(fā)現(xiàn)誤差已經(jīng)大于±2℃。自己的電路連接沒(méi)問(wèn)題，軟件代碼也是最常用的I2C數(shù)據(jù)通訊，單體測(cè)試的時(shí)候很精準(zhǔn)，然而組裝成整機(jī)的時(shí)候數(shù)據(jù)卻有著不可接受的偏差。

其實(shí)溫濕度傳感器測(cè)量的精度不僅取決于傳感器本身的精度，而且還取決于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)——

充分接觸環(huán)境

溫濕度傳感器需要和環(huán)境進(jìn)行充分的接觸，這意味著外殼的開(kāi)口要有良好的與環(huán)境接觸的通道，使得傳感器可以充分與外界的空氣進(jìn)行交換。

若條件允許，甚至可以做一些能夠讓空氣形成對(duì)流的設(shè)計(jì)，

在與外殼的空間中，應(yīng)當(dāng)盡量減小和外殼之間的死區(qū)空間，包括外殼周?chē)欠襁€有其他會(huì)阻擋空氣流通的死區(qū)空間，更小的死區(qū)空間可以確保傳感器能更快地適應(yīng)環(huán)境的變化。

熱傳導(dǎo)隔離處理

溫度偏差的根本原因是熱源，而濕度偏差則主要是溫度偏差和響應(yīng)時(shí)間較慢導(dǎo)致。靠近傳感器的熱源產(chǎn)生的熱輻射會(huì)讓傳感器的溫度升高，而由于計(jì)算相對(duì)濕度對(duì)于溫度的依賴(lài)性，每一個(gè)溫度偏差都會(huì)導(dǎo)致濕度偏差，在90%RH下偏差1℃，將會(huì)導(dǎo)致5%RH的濕度偏差。

使用物理?yè)鯄Y(jié)構(gòu)可以將傳感器與熱源進(jìn)行一定程度的隔斷，

同時(shí)盡量降低熱源通過(guò)擋墻進(jìn)行熱傳遞，盡量給熱源提供散熱的渠道，從源頭降低熱輻射，

在PCB端，傳感器和熱源之間可以通過(guò)開(kāi)槽的方式進(jìn)行傳播路徑的熱阻隔，

通過(guò)減小PCB導(dǎo)熱的尺寸面降低熱傳遞，

通過(guò)柔性FPC，從傳遞距離、面積上進(jìn)行降低熱傳遞；

惡劣環(huán)境處理

為實(shí)現(xiàn)快速的溫濕度響應(yīng)，傳感器應(yīng)與環(huán)境的熱耦合應(yīng)盡可能強(qiáng)，而與外殼或PCB的熱耦合應(yīng)盡可能弱。除此之外，在有些惡劣的環(huán)境中，如灰塵、水滴、腐蝕性物質(zhì)等的影響則需要進(jìn)行一定的防范考慮——

灰塵：附著在傳感器感濕層表面的灰塵會(huì)堵住感濕層上面的透氣孔，水分子更難進(jìn)入，導(dǎo)致濕度精度受到影響。該環(huán)境下需要使用防塵級(jí)別的過(guò)濾膜保護(hù)傳感器。

水滴：水滴進(jìn)入傳感器內(nèi)部可能會(huì)造成傳感器短路，另外也會(huì)導(dǎo)致傳感器的濕度長(zhǎng)期飽和。該環(huán)境下需要使用防水級(jí)別的過(guò)濾膜保護(hù)傳感器。

在使用過(guò)濾膜的設(shè)計(jì)中，空氣交換也會(huì)減少，反應(yīng)時(shí)間可能會(huì)變慢，此時(shí)設(shè)計(jì)當(dāng)中傳感器與外殼的死區(qū)體積、孔徑大小設(shè)計(jì)則更為關(guān)鍵。有些廠(chǎng)家的溫濕度傳感器會(huì)根據(jù)過(guò)濾膜的應(yīng)用環(huán)境開(kāi)發(fā)傳感器匹配的過(guò)濾膜，以此可以縮小設(shè)計(jì)時(shí)的死區(qū)體積，能更快速獲取響應(yīng)時(shí)間。

腐蝕性環(huán)境：傳感器應(yīng)盡量避免腐蝕性環(huán)境的使用，在使用三防漆噴涂傳感器的焊盤(pán)時(shí)務(wù)必保證傳感器的感應(yīng)部位不可被噴涂。在不可避免會(huì)被腐蝕性環(huán)境影響導(dǎo)致偏差的應(yīng)用中，應(yīng)該將傳感器設(shè)計(jì)成可更換類(lèi)型的，由此在一定的使用時(shí)間或讀數(shù)誤差較大時(shí)可定期更換傳感器。

生產(chǎn)加工

生產(chǎn)過(guò)程中回流焊或手工焊接的高溫可能會(huì)損壞傳感器，因此工程生產(chǎn)時(shí)務(wù)必嚴(yán)格按照廠(chǎng)家的要求進(jìn)行。如下圖的焊接曲線(xiàn)，其中Tp≤260℃，tp＜30s，TL<22℃，tL<150s，焊接時(shí)溫度上升和下降的速度小于5℃/s。

在回流焊焊接后，為保證傳感器聚合物的重新水合，應(yīng)將傳感器放置在>75%RH的環(huán)境下存放至少24小時(shí)，或者將傳感器放置在自然環(huán)境(>40%RH)下5天以上，使用低溫回流焊(如180℃)可減少水合時(shí)間。

為避免焊接后沖洗電路板影響傳感器，建議使用“免洗”型焊錫膏。在使用烙鐵焊接或使用熱風(fēng)槍時(shí)需要防止助焊劑、松香等物質(zhì)濺入傳感器內(nèi)部。