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作者：霍尼韋爾傳感與控制部Jacqueline Leff 來(lái)源：霍尼韋爾傳感與控制部 執行多種功能的傳感器 - 比如提供溫度輸出的壓力傳感器或同時(shí)監測溫度和相對濕度的傳感器 - 可以為各個(gè)行業(yè)的設計師提供許多好處。其中，力圖減小設備尺寸以提高便攜性的醫療設備設計師尤其青睞節省電路板空間這一優(yōu)勢；HVAC暖通空調設備的設計師則非常歡迎設備中更少的外部互連（它們是造成性能損失的潛在來(lái)源）帶來(lái)的更高可靠性。絕大多數的設計師都喜歡“一個(gè)傳感器實(shí)現原先兩種傳感器的功能”這一設計理念，因為這意味著(zhù)產(chǎn)品的測試和校準工作量大幅降低。設計師們通過(guò)設計階段的比較，可以確定與兩個(gè)獨立傳感器相比，一個(gè)組合式傳感器是否具有更大的優(yōu)勢。 設計師在判定某個(gè)應用是否應使用組合式傳感器時(shí)，應考慮以下幾點(diǎn)： - 電路板尺寸和可用空間 - 精度和可靠性 - 設計和生產(chǎn)總成本 電路板尺寸和可用空間 選擇一個(gè)組合式傳感器來(lái)代替兩個(gè)獨立傳感器的最明顯優(yōu)勢也許就是“在單個(gè)傳感器尺寸的封裝中可以提供更多的功能”。在電路板空間有限的情況下，在一個(gè)SOIC-8 SMD封裝中提供兩路輸出（例如霍尼韋爾HumidIcon™數字溫濕度傳感器）是一個(gè)非常大的優(yōu)勢。但是，如果設計師希望在外部測量溫度或相對濕度，一個(gè)SOIC-8 SMD封裝是不夠的，還需增加一個(gè)尺寸至少為SOT23的封裝。 借助在整個(gè)溫度范圍內進(jìn)行校準、溫補和放大的傳感器可以減少PCB板上信號調理所需要的元件數量，從而可進(jìn)一步節省空間并降低重量。通過(guò)為傳感器添加一個(gè)數字接口選件，設計師還可以去掉電路板上的外部電阻、電容和放大器。數字接口可以提供一條從傳感器到微處理器的直接信號通道，可額外節省電路板空間，并減少因PCB板上存在多個(gè)信號調理元件而可能導致的問(wèn)題。 但是，并非所有應用都適合采用組合式傳感器。比如，濕度傳感器和溫度傳感器并不處于相同的過(guò)程溫度下，或進(jìn)行溫度測量的地方和電路板上濕度傳感器所在位置之間有一定的距離，就不適合使用多功能溫度和相對濕度傳感器。在上述兩種情況下，有必要使用兩個(gè)獨立的傳感器。 精度和可靠性 只要向電路板上增加一個(gè)元件，外部互連個(gè)數以及潛在信號故障源就都會(huì )增加，從而降低系統的整體可靠性。而組合式傳感器可以提供比多個(gè)獨立傳感器更高的可靠性，因為它們具有更少的可能損壞的零部件和連接點(diǎn)。同樣，如上文所述，使用數字接口選件可以減少電路板上的元件個(gè)數以及可能發(fā)生信號錯誤的連接點(diǎn)。 總誤差帶 (TEB) 是傳感器可靠性的真正度量指標。除精度以外，TEB考慮到了決定傳感器可靠性的所有因素。TEB越小，傳感器在避免獨立傳感器測試和校準、支持系統精度、優(yōu)化系統正常運行時(shí)間和提供卓越的傳感器互換性方面就越好。作為參考，霍尼韋爾HumidIcon™數字式溫濕度傳感器具有±5 %RH的總誤差帶和±4 %RH的精度等級。略高的總誤差帶反映了對精度以外其他因素的考慮。平均無(wú)故障時(shí)間 (MTTF) 也可用來(lái)確定傳感器的可靠性。由于傳感器的質(zhì)量、可靠性和精度各不相同，因此設計師在選擇組合式傳感器時(shí)，對性能規格、產(chǎn)品質(zhì)量和制造商的聲譽(yù)進(jìn)行詳細評估是非常重要的。 對于需要最高精度等級的應用，如果一個(gè)組合式傳感器無(wú)法滿(mǎn)足應用的總體精度容差，那么就有必要使用兩個(gè)獨立的傳感器。單一功能的相對濕度傳感器通常具有±3 %RH到±3.5 %RH的精度等級。 設計和生產(chǎn)總成本 在許多情況下，集成傳感器比多個(gè)獨立傳感器更加節省實(shí)際生產(chǎn)成本和應用成本。 實(shí)際生產(chǎn)成本的節省取決于傳感器及其功能、I/O（輸入/輸出）模式。以組合式溫濕度傳感器為例，它可以對相對濕度 (RH) 測量值進(jìn)行溫度補償并提供第二路獨立的溫度輸出 - 為用戶(hù)提供兩路輸出。因此在使用集成傳感器來(lái)代替兩個(gè)數字I/O傳感器時(shí)可節省成本。 組合式傳感器所節省的應用成本可能遠遠大于節省的實(shí)際生產(chǎn)成本。在研究、購買(mǎi)、安裝和測試多個(gè)傳感器（這些傳感器可能來(lái)自不同的制造商）方面節省的時(shí)間都有助于提高生產(chǎn)效率。由于無(wú)需進(jìn)行補償和校準，設計師通�？梢蕴崆斑M(jìn)行資本密集型測試過(guò)程，最終實(shí)現更短的生產(chǎn)周期。另外，生產(chǎn)效率優(yōu)勢也適用于已安裝應用，因為單個(gè)傳感器具有更少的互連點(diǎn)（潛在的故障源）。 在要求苛刻的設計應用中，組合式傳感器是一個(gè)非常有用的工具，既能縮短設計、測試和安裝時(shí)間，又能提供可靠的輸出。在電路板空間有限的應用中，組合式傳感器的上述優(yōu)勢尤其顯著(zhù)。 
睡眠呼吸機、呼吸器和其他醫療設備可以使用組合式傳感器提供精確的相對濕度和溫度測量值，進(jìn)而供應溫暖濕潤的空氣，為患者提供更好的舒適度、安全性并提高治療效果。
多輸出傳感器可應用于關(guān)鍵過(guò)程和實(shí)驗，以提供最佳的溫度和相對濕度水平，在預期氣候條件下提高過(guò)程效率。
霍尼韋爾HumidIcon™數字溫濕度傳感器可用于提供壓縮空氣線(xiàn)路中的精確相對濕度測量值，使系統能夠除去所有冷凝液；干燥的壓縮空氣對于客戶(hù)過(guò)程控制測量至關(guān)重要。
通信柜與HVAC（暖通空調）系統中精密的相對濕度和溫度傳感器有助于在柜中維持合適的溫度和濕度水平，從而提供最大的系統正常運行時(shí)間和最高的性能。 欲了解更多霍尼韋爾傳感與控制部信息。敬請訪(fǎng)問(wèn)http://sensing.honeywell.com.cn/或發(fā)郵件至infochina.sc@honeywell.com。 |
