텍사스 인스트루먼트(TI)는 업계 최고의 신뢰성과 정확도, 최저 전력 소비량, 감지 요소에 대한 내장된 보호 기능을 제공하는 새로운 습도 센서 제품군의 첫 번째 디바이스를 소개했다. HDC3020과 HDC3020-Q1은 엔지니어들로 하여금 습기로 인한 잠재적인 손상에 견디거나 시간이 지나면서 변화하는 수증기 조건에서 제대로 작동하는 신뢰할 수 있는 산업용, 차량용 시스템을 개발할 수 있도록 지원한다. 이 제품들에 관한 추가 정보는 www.ti.com/hdc3020-pr과 www.ti.com/hdc3020-q1-pr 에서 확인할 수 있다.
습도는 자동차, 가전기기, 의료 장비 같은 애플리케이션으로 시스템 성능과 제품 수명에 영향을 미친다. 운송 및 보관 과정의 식료품을 신선하게 유지하는 것에서부터 안개로부터 차량 카메라를 보호하고, 건물 내의 공기질을 관리하고 순환시키는 것에 이르기까지 신뢰성과 안전성은 향상시키면서 보다 편안한 환경을 구축하고자 하는 수요와 함께 상대습도(RH) 센서[1]의 수요 역시 증가하고 있다.
기존 RH 센서와 비교했을 때 장기적인 오류 감소와 함께 개선된 상대 습도 측정의 정확도를 제공하는 HDC3020 및 HDC3020-Q1은 열악한 조건에서 데이터 무결성[2]을 보존한다. 또한, 업계 최초로 자연적 노후, 환경적 요건 또는 오염물질 등으로 인해서 발생되는 드리프트[3]에 적응할 수 있는 통합 보정 기능을 제공한다.
기술기고문 “상대 습도 센서의 장기적으로 일관된 성능이 중요한 이유”에서는 장기적 드리프트가 미치는 영향과 정확도에 대해서 자세히 설명하고 있다.
개선된 센싱 소자를 통한 시스템 신뢰성 향상
HDC3020과 HDC3020-Q1은 극한의 조건에서 경쟁 디바이스보다 더 낮은 드리프트를 달성하며, 연간 0.21% 미만의 RH 정확도 드리프트와 온도 및 습도 스트레스로부터 5% 미만의 RH 드리프트를 달성한다. (최대 85% RH 및 85°C) 이러한 지속적인 정확도는 시스템 수명을 연장시켜 센서를 자주 교체하거나 재 교정할 필요가 없도록 한다.
스트레스 또는 오염 물질에 노출되면 센서는 통합 드리프트 보정 기술을 사용하여 센서의 시간 - 제로 사양에서 약간의 정확도 드리프트 조차도 제거할 수 있는 두 번째 방어선을 제공한다. 특히, 낮은 드리프트는 시간이 지남에 따라 성능이 나아지고 신뢰성이 향상되기 때문에 수명이 긴 응용 프로그램에서 특히 중요하다.
업계 최고의 정확도로 시스템 효율성 향상
HDC3020과 HDC3020-Q1은 1.62V~5.5V의 전체 공급 전압과 ±1.5% RH의 넓은 온도 및 습도 범위에서 NIST(미국표준기술연구원)에서 정의한 절차에 따라 검증된 최고의 정확도를 제공한다. 이와 같이 높은 정확도로 시스템을 보다 정밀하게 제어할 수 있으므로 필요한 경우에만 시스템이 실행되도록 하여 효율성을 높일 수 있다.
또한 탈착식 폴리머[4] 커버 테이프와 영구 IP67 등급 [5]필터 커버 같은 다양한 핀 투 핀 호환 패키지 커버 옵션으로 제공한다. 커버는 조립 과정 및 시스템 수명 주기 내내 먼지와 습기에 대한 보호 기능을 제공하고 센서가 오염 물질에 노출되었을 때 정확성을 유지하도록 돕는다.
업계 최저의 저전력 습도 센서를 통해 배터리 작동 시스템의 수명 연장
또한 이 습도 센서 제품들은 1.62V부터 5.5V의 광범위한 공급 범위에서 시스템이 동작할 때 혹은 슬립 모드일 때 저전력 모드로 작동함으로써 초저전력 소비(나노암페어)가 가능하다. 자동 측정 모드를 사용하면 시스템의 나머지 부분이 슬립 모드[6]일 때 주기적인 습도 감지를 통해 데이터를 측정할 수 있다. 이로써, 콜드 체인 데이터 로거[7]나 공기질 모니터링, 스마트 홈과 스마트 빌딩의 무선 센서 노드 등 무선으로 연결된 환경 센서 혹은 IP네크워크 카메라와 같은 애플리케이션에서 시스템 배터리 수명을 보존할 수 있다.
패키지, 공급, 가격
HDC3020과 HDC3020-Q1은 새로운 습도 센서 제품으로 8핀 리드리스 플라스틱 SOP(Small Outline Package)[8]로 제공된다. 가격은 1,000개 단위로 개당 1.65달러이다. TI.com에서는 기본형과 맞춤형 수량의 릴 형태로도 구입할 수 있으며 다양한 결제 및 배송 옵션을 제공한다. 아날로그 출력 및 보호 커버가 있는 패키지를 제공하는 제품군이 연말까지 추가될 것으로 예상된다.
[1] 상대습도 센서(RH): 상대습도 센서는 이 Hr에 따라 전기신호가 변화하는 소자로서, 다공질 세라믹스나 고분자막을 사용하여 그 전기저항의 변화와 용량의 변화에 의하여 습도를 검출하는 소자의 태반이 그에 해당함
[3] 드리프트: 동기기의 조정장치 오차가 부품의 열화, 온도변화, 기타 불규칙한 변동 때문에 오랜 기간 동안에 변동하는 것 / 전자 회로의 출력이 시간에 따라 서서히 변하는 현상
[4] 폴리머: 한 종류 또는 수 종류의 구성 단위가 서로에게 많은 수의 화학결합으로 중합되어 연결되어 있는 분자로 되어 있는 화합물
[5] IP등급: 방진방수 등급, 첫 번째 숫자는 방진등급, 두 번째 숫자는 방수등급을 뜻함
[6] 슬립모드: 컴퓨터, 텔레비전 및 원경 제어 디바이스와 같은 전자 장치를 위한 저전력 모드
[7] 데이터 로거: 공업 플랜트 등에서 계측단으로부터의 아날로그 신호를 A/D 변환기에 의해 디지털 신호로 변환하고 타이프라이터로 인쇄하는 장치
[8] SOP (small outline package): 표면 실장형 패키지의 일종으로, 패키지의 양 측면으로부터 리드핀이 갈매기 날개 모양인 L자 모양으로 나와 있는, 회로의 규모가 그다지 크지 않은 패키지