ZHCAFX6 October   2025 HDC3020

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言：为什么 RH 传感器表现为超出规格
    1. 1.1 RH 误差发生在哪里以及何时发生？
    2. 1.2 RH 误差的根本原因是什么？
    3. 1.3 案例研究
  5. 2定义：RH 精度的关键术语
  6. 3初始故障排除步骤
    1. 3.1 初始验证步骤
    2. 3.2 诊断问题
  7. 4RH 误差的常见来源 — 预防和缓解
    1. 4.1 PCB 和外壳设计注意事项
      1. 4.1.1 PCB 到 RH 传感器的热传递
      2. 4.1.2 电源噪声和模拟 RH 传感器
      3. 4.1.3 外壳设计和气流注意事项
    2. 4.2 组装、焊接和制造过程
      1. 4.2.1 组装说明：应当避免
      2. 4.2.2 组装说明：最佳实践
      3. 4.2.3 组装过程中的传感器腔体保护
    3. 4.3 组装后的再水合
      1. 4.3.1 焊接后恢复传感器精度
      2. 4.3.2 再水合程序
    4. 4.4 测试设置和环境
      1. 4.4.1 RH 基准
      2. 4.4.2 设置均匀性：受控环境
      3. 4.4.3 设置均匀性：热梯度
      4. 4.4.4 趋稳时间
    5. 4.5 储存和处理
      1. 4.5.1 存储温度和湿度条件
      2. 4.5.2 存储材料
      3. 4.5.3 MSL 级别与 RH 传感器有什么关系？
      4. 4.5.4 处理最佳实践
    6. 4.6 化学污染
      1. 4.6.1 化学污染如何影响 RH 精度
      2. 4.6.2 化学污染物在何处以及如何引入？
      3. 4.6.3 减轻化学污染的影响：烘烤
      4. 4.6.4 减轻化学污染的影响：清洗
      5. 4.6.5 减轻化学污染的影响：外壳设计
      6. 4.6.6 减轻化学污染的影响：器件选择
      7. 4.6.7 减轻化学污染的影响：组装注意事项
    7. 4.7 运行条件：应用环境条件和影响
      1. 4.7.1 导致 RH 精度误差的环境条件
      2. 4.7.2 RH 偏移缓解和系统级设计
      3. 4.7.3 使用集成式加热器
    8. 4.8 RH 精度调试流程图
  8. 5总结：设计和调试 RH 精度
  9. 6参考资料
  10. 7附录
    1. 7.1 案例研究 1：湿度引起的 RH 正偏移
    2. 7.2 案例研究 2：100%RH 环境下的渐变 RH 精度漂移
    3. 7.3 案例研究 3：组装和热效应综合因素

7.2 案例研究 2：100%RH 环境下的渐变 RH 精度漂移

问题说明

HDC3022 部署在三种室外环境中：城市、沿海和山区。所有器件最初都满足 RH 精度规格。然而，在两到三个月内，器件的 RH 精度下降，无法在高湿度条件下达到完全 100% RH。例如，尽管环境湿度达到 100%，但有一个传感器仍保持 90% RH，如图 7-3 所示。

100% RH 下降时的 HDC3022 RH 误差随时间推移的变化图 7-3 100% RH 下降时的 HDC3022 RH 误差随时间推移的变化

调查阶段

由于器件部署之前在规格范围内运行，因此排除了 PCB 布局、组装或再水合等早期原因。虽然环境暴露在三个位置各不相同，但症状一致，表明存在共同的根本原因。

尽管长时间暴露在 100% RH 下通常会导致正 RH 偏移，但这些传感器表现出相反的情况：最大 RH 读数降低。这表明存在障碍物，而非聚合物饱和。将器件在 70°C 和 10% RH 条件下烘烤 6 小时可恢复 RH 精度，确认这是可恢复的误差。

确定可能的原因是 PTFE 滤膜上灰尘堆积，因而限制湿气进入。这个假设在消除过程中形成，因为初始部署期间 RH 准确，并且不同的应用环境导致很难识别常见的暴露化学品，因此化学污染不太可能发生。烘烤后的改善表明，堆积的灰尘被部分清除，使检测聚合物能够再水合。

图 7-4 显示了根本原因识别过程，在 RH 精度调试流程图中进行了演示：

RH 精度调试流程图案例研究 2 示例图 7-4 RH 精度调试流程图案例研究 2 示例

结论

  • 低温烘烤步骤通过清除障碍物改善了性能。
  • 该问题与 VOC 或组装质量引起的化学污染无关。
  • 外壳设计改进可以通过调整进气方向来减少未来的灰尘侵入，使灰尘无法到达 HDC3022。
  • 由于实践中现场器件无法放入烘箱处理，建议定期使用集成式加热器。