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【排故】SHT11温湿度测量值错误小结

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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,而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两个原因。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SCLSDA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。