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

4.4.3 设置均匀性：热梯度

测试环境中的热梯度会导致人工湿度测量误差。例如，当环境测试室达到其目标温度时，由于气流不均匀或热分布不佳，可能会形成热点或冷点。由于 RH 与温度的反比关系，即使是微小的差异（例如，最热点和最冷点之间 0.2°C 的变化），也会导致高达 0.8% 的视在 RH 误差。即使传感器本身正常运行，此类差异也可能会影响器件是否通过评估。这是因为温度梯度会导致传感器和基准实际出现不同的 RH 条件，因而导致测量结果不匹配。

虽然理想情况下在 RH 室中可实现完全的温度均匀性，但这通常不现实。温度梯度不应超过受测 RH 传感器的典型温度精度。例如，如果测试 HDC3020，典型的温度精度为 ±0.1°C。因此，RH 室的最大可接受热梯度为最冷点和最热点之间 ±0.1°C。这将保持 %RH 差异不超过 ±0.4%RH，该值处于 ±0.5% 的典型 RH 精度范围内。

图 4-6显示了一个热梯度导致 RH 误差的真实示例。该误差在没有气流的情况下更明显，而在测试室中增加低速风扇以使空气循环并降低热梯度时，该误差降低（但未消除）。红色表示温度，蓝色表示 RH。

湿度室热梯度示例图 4-6 湿度室热梯度示例

为了尽可能降低热梯度：

  • 将传感器放置在尽可能靠近 RH 基准的位置。
  • 在测试室内将传感器尽可能靠近地放置。
  • 使用内部风扇改善空气循环和温度均匀性。
  • 将传感器高度的气流限制为 ≤1 m/s。如果需要更高的风扇速度才能实现混合，请将风扇放置在远离传感器的位置，以避免局部气流效应。

图 4-7 显示了用于增强循环和减少测试室内热变化的风扇设置。

空气以降低热梯度的湿度室图 4-7 空气以降低热梯度的湿度室