应用领域
框图
_暖通空调
HVAC _ 测试及检测设备
校验存储器
传感
器
数字
2-线接口
&
CRC
发生器A
型号测湿精度
[%RH]
测温精度
[℃]在25℃
封装
SHT 10 ±4.5 ±0.5 SMD（LCC）
SHT 11 ±3.0 ±0.4 SMD（LCC）
SHT 15 ±2.0 ±0.3 SMD（LCC）
SHT 71 ±3.0 ±0.4 4-pin单排直插
SHT 75 ±1.8 ±0.3 4-pin单排直插
D14-bitAmplification
SCK
_ 汽车
_ 数据记录器
DATA
_ 消费品
_ 自动控制
_气象站
_ 家电
_湿度调节器
_ 医疗
_除湿器
GND
VDD
订货信息
数字温湿度传感器
SHT 1x / SHT 7x
（请以英文为准，译文仅供参考）
_ 兼有露点
_ 全部校准，数字输出，
_ 卓越的长期稳定性
_ 无需额外部件
_ 超低能耗
_ 表面贴片或
4引脚安装完全互换
_ 超小尺寸
_ 自动休眠
SHT7x
SHT1x
SHT1x / SHT7x 产品概述
SHTxx系列单芯片传感器是一款含有已校准数字信
号输出的温湿度复合传感器。它应用专利的工业
COMS过程微加工技术（
CMOSens.），确保产品
具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括
一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，
并与一个
14位的
A/D转换器以及串行接口电路在同
一芯片上实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓
越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个
SHTxx传感器都在极为精确的湿度校验室中进
行校准。校准系数以程序的形式储存在
OTP内存
中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些
校准系数。
两线制串行接口和内部基准电压，使系统集成变得简
易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为各类应
用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
产品提供表面贴片
LCC（无铅芯片）或
4针单排引脚
封装。特殊封装形式可根据用户需求而提供。
SHT1x / SHT7x系列温湿度传感器
传感器性能说明
参数条件
Min. Typ. Max. 单位
湿度
分辨率
(1) 0.5 0.03 0.03 %RH
8 12 12(2) Bit
重复性
±0.1 %RH
精度 (1)
不确定性
线性化参见图 1
互换性可完全互换
非线性度原始数据
±3 %RH
线性化 <<1 %RH
量程范围 0 100 %RH
响应时间
1/e (63%)
25℃，1m/s空气
6 8 10 S
迟滞
±1 %RH
长期稳定性典型值 < 0.5 %RH/yr
温度
分辨率
(2) 0.04 0.01 0.01 °C
0.07 0.02 0.02 °F
12 14 14 Bit
重复性
±0.1 °C
±0.2 °F
精度(3)参见图 1
量程范围
-40 123.8 °C
-40 254.9 °F
响应时间
1/e (63%) 5 30 s
表 1传感器性能说明
2接口说明
uC
(master)
VddGND
DATA
SHT1x
(slave)
SCK
Vdd 2.4 - 5.5V
图 2典型应用电路
2.1电源引脚
SHTxx的供电电压为
2.4~5.5V。传感器上电后，要
等待
任何指令。电源引脚（
VDD，GND）之间可增加一个
100nF的电容，用以去耦滤波。
2.2串行接口 (两线双向
)
SHTxx的串行接口，在传感器信号的读取及电源损耗
方面，都做了优化处理；但与
I2C接口不兼容，详情
参见 FAQ .
图 1 相对湿度、温度和露点的精度曲线
2.2.1 串行时钟输入 (SCK)
SCK用于微处理器与
SHTxx之间的通讯同步。由于
接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小
SCK频
率。
2.2.2 串行数据 (DATA)
DATA三态门用于数据的读取。
DATA在
SCK时钟下
降沿之后改变状态，并仅在
SCK时钟上升沿有效。
数据传输期间，在
SCK时钟高电平时，DATA必须保
持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动
DATA在
低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：
10kΩ）将
信号提拉至高电平（参见图
2）。上拉电阻通常已包
含在微处理器的
I/O电路中。详细的
IO特性，参见表
5。
(1) 默认的测量精度为
14bit（温度）和
12bit（湿度），通过状态寄存器可分别降至
12bit和
8bit。(2) Bits的有效数字是
11bit。
(3)每支
物联网技术SHTxx传感器都在
25℃（77 °F）和
3.3V条件下进行过标定并且完全符合精度指标。
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SHT1x / SHT7x系列温湿度传感器
2.2.3 发送命令
用一组“启动传输”时序，来表示数据传输的初始
化。它包括：当
SCK时钟高电平时
DATA翻转为低电
平，紧接着
SCK变为低电平，随后是在
SCK时钟高
电平时
DATA翻转为高电平。
DATA
SCK
图 3 "启动传输
" 时序
后续命令包含三个地址位（目前只支持“
000”），和
五个命令位。
SHTxx会以下述方式表示已正确地接收
到指令：在第
8个
SCK时钟的下降沿之后，将
DATA
下拉为低电平（
ACK位）。在第
9个
SCK时钟的下降
沿之后，释放
DATA（恢复高电平）。
命令代码
预留
0000x 高僧H粗热
温度测量
00011
湿度测量
00101
读状态寄存器
00111
写状态寄存器
00110
预留
0101x-1110x
软复位，复位接口、清空状态寄存
器, ，即清空为默认值
下一次命令前等待至少
11ms
11110
数据。检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执
行其它任务在需要时再读出数据。
接着传输
2个字节的测量数据和
1个字节的
CRC奇偶
校验。uC需要通过下拉
DATA为低电平，以确认每个
字节。所有的数据从
MSB开始，右值有效（例如：对
于
12bit数据，从第
5个
SCK时钟起算作
MSB；而对
于 8bit数据，首字节则无意义）。
用
CRC数据的确认位，表明通讯结
束。如果不使用
CRC-8校验，控制器可以在测量值
LSB后，通过保持
确认位
ack高电平，来中止通讯。
在测量和通讯结束后，SHTxx自动转入休眠模式。
警告：为保证自身温升低于
0.1℃，SHTxx的激活时
间不要超过
10%（例如，对应
12bit精度测量，每秒最
多进行
2次测量）。
2.2.5 通讯复位时序
如果与
SHTxx通讯中断，下列信号时序可以复位串
口：
当
DATA保持高电平时，触发
SCK时钟
9次或更多。教育手拉手论坛
在下一次指令前，发送一个“传输启动”时序。这些
时序只复位串口，状态寄存器内容仍然保留。
DATA
SCK
Transmission Start
1 2 3 4 -8 9
表 2 SHTxx命令集
2.2.4 测量时序(RH 和 T)
发布一组测量命令（‘
00000101’表示相对湿度
RH，
‘00000011’表示温度
T）后，控制器要等待测量结
束。这个过程需要大约
20/80/320ms，分别对应
8/12/14bit测量。确切的时间随内部晶振速度，最多可
能有-30%的变化。SHTxx通过下拉
DATA至低电平并
进入空闲模式，表示测量的结束。控制器在再次触发
SCK时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出
图 4 通讯复位时序
2.2.6 CRC-8校验
数字信号的整个传输过程由
8bit校验来确保。任何错
误数据将被检测到并清除。
详情可参阅应用说明“CRC-8 校验”。
图 5 RH测量时序举例：
“0000’1001 ’ 0011’0001”= 2353 = 75.79 %RH (未包含温度补偿
)
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SHT1x / SHT7x系列温湿度传感器
图 6测量时序概览 (TS = 启动传输
)
2.3状态寄存器
SHTxx的某些高级功能可以通过状态寄存器实现。下
面的章节概括介绍了这些功能。
详情可参阅应用说明“状态寄存器
”。
图 7状态寄存器写
图 8状态寄存器读
Bit 类型说明默认值
7 预留
0
6 R 电量不足 (低电压检测
)
‘0’对应
Vdd > 2.47
‘1’对应
Vdd < 2.47
X 无默认值,
此位仅在测量
结束后更新
5 预留
0
4 预留
0
3 仅供测试, 不使用
0
2 R/W 加热
0 关
1 R/W 不从 OTP加载
0 加载
0 R/W ‘1’= 8bit RH / 12bit T分辨率
‘0’=12bit RH / 14bit T分辨率
0 12bit RH
14bit T
表 3状态寄存器位
2.3.1 测量分辨率
默认的测量分辨率分别为
14bit（温度）、12bit（湿
度），也可分别降至
12bit和
8bit。通常在高速或超
低功耗的应用中采用该功能。
2.3.2 电量不足
“电量不足”功能可监测到
Vdd电压低于
2.47V的
状态。精度为±0.05V。
2.3.3 加热元件
芯片上集成了一个可通断的加热元件。接通后，可将
SHTxx的温度提高大约
5-15℃（9-27℉）。功耗增加
~8mA @ 5V。
应用于：
1) 试样参数周期性抽检但非
100% 检测
(2
)由于传感器在
3.3V校准，对于要求最高精度测量推荐采用
2.4-3.6V供电
(3)每秒进行一次
8bit精度的测量，不加载
OTP
(4) 每秒进行一次
12bit精度的测量
比较加热前后的温度和湿度值，可以综合验证两个传
感器元件的性能。
.在高湿度 (>95 %RH)环境中，加热传感器可防止
凝露，同时缩短其响应时间，提高测量精度。
警告：加热后较之加热前，
SHTxx将显示温度值略
有升高、相对湿度值稍有降低。
2.4电气特性(1)
VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注
参数条件
Min. Typ. Max. 单位
供电 DC 2.4 5 5.5(2) V
测量 550 μA
供电电流平均
2(3) 28(4) μA
休眠 0.3 1.5 μA
低电平输出电压 ICL＜4mA 0 250 mV
高电平输出电压 Rp＜25kΩ
90% 100% Vdd
低电平输入电压下降沿
0 20% Vdd
高电平输入电压上升沿
80% 100% Vdd
焊盘上的输入电流
1 μA
输出峰值电流on 4 mA
三态门
(off) 10 20 μA
表 4 SHTxx DC 特性
参数条件
Min Typ. Ma单位
FSCK SCK 频率
VDD > 4.5 V 10 MHz
VDD < 4.5 V 1 MHzTRFO DATA下降时间
输出负载 5 pF 3.5 10 20 ns
输出负载 100 pF 30 40 200 ns
TCLx SCK 高/低时间
100 ns
TV DATA 有效时 250 ns
TSU DATA 设定时
100 ns
THO DATA保持时间
0 10 ns
TR/TF SCK 升/降时间 200 ns
表
5 SHTxx I/O信号特性
图 9时序图
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SHT1x / SHT7x系列温湿度传感器
3输出转换为物理量
3.1相对湿度
为了补偿湿度传感器的非线性以获取准确数
据，建议使用如下公式
1修正输出数值：
2
RH =
c +
c .SO +
c .SO
linear 12 RH3 RH
SORH c1 c2 c3
12 bit -4 0.0405 -2.8 * 10-6
8 bit -4 0.648 -7.2 * 10-4
表 6湿度转换系数
简化的修正算法，可参阅应用说明“相对湿度
与温度的非线性补偿”。
对高于
99%RH的那些测量值则表示空气已经
完全饱和，必须被处理成显示值均为
100%2RH。
湿度传感器对电压基本上没有依赖性。
图 10从 SORH转换到相对湿度
3.1.1 湿度传感器相对湿度的温度补偿
实际测量温度与
25℃ (~77℉)相差较大时，
应考虑湿度传感器的温度修正系数：
RH =
(T -25).(t +
t .SO ) +
RH
true °C 1 2 RH linear
3.2温度
由能隙材料
PTAT (正比于绝对温度
) 研发的温度
传感器具有极好的线性。可用如下公式将数字输
出转换为温度值：
Temperature =
d1 +d2 .SOT
SOT d2 [℃] d2
[℉]
14bit 0.01 0.018
12bit 0.04 0.072
VDD d1 [℃] d1 [℉]
5V -40.00 -40.00
4V -39.75 -39.55
3.5V3 -39.66 -39.39
3V3 -39.60 -39.28
2.5V3 -39.55 -39.19
表 8温度转换系数
在极端工作条件下测量温度时，可使用进一步
的补偿算法以获取高精度。可参阅应用说明“相
对湿度与温度的非线性补偿”。
3.3
露点
由于湿度与温度经由同一块芯片测量，
SHTxx
系列产品可以同时实现高质量的露点测量。可
参阅应用说明“露点计算”。
SORH t1 t2
12 bit 0.01 0.00008
8 bit 0.01 0.00128
表 7温度补偿系数
相当于 ~0.12 %RH /℃
@ 50 %RH
3 SHTXX-V4版传感器改进的温度系数
d1赋值：1 SORH表示传感器的相对湿度输出数值（大约范围在
90-3400）
对于
3.5V： d1（℃）_3.5V=39.60 / d1(℉)_3.5V=39.282 如果传感器过度潮湿（传感器表面出现强冷凝）输出信号有时候会低
对于
3V： d1（℃）_3V=39.50 / d1(℉)_3V=39.10
于
100%RH，甚至低于
0%RH。微小水滴蒸发后传感器性能就会完全恢
复。传感器浸入水中或者产生冷凝不会受到损害。
对于
2.5V: d1（℃）
_2.5V=39.45 / d1(℉)_2.5V=39.01
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SHT1x / SHT7x系列温湿度传感器
4应用信息
4.1 工作与贮存条件
[%RH]
100
80
60
40
20
范照兵是谁的秘书0
[°C]
Maximum operating
conditions
Normal operating
conditions华夏之声
-40 -20 0 20 40 60 80 100120
图 11建议的正常工作条件（绿区域）
超出建议的工作范围可能导致高达
3%RH的临时
性漂移信号。返回正常工作条件后，传感器会缓慢
地向校准状态恢复。要加速恢复进程可参阅
4.3小
节的“恢复处理”。在非正常工作条件下长时间
使用会加速产品的老化过程。
4.2 暴露在化学物质中
电容式湿度传感器的聚合层会受到化学蒸汽的干
扰，化学物质在聚合层中的扩散可能导致测量值
漂移和灵敏度下降。在一个纯净的环境中，污染
物质会缓慢地释放出去。下文所述的恢复处理将
加速实现这一过程。高浓度的化学污染会导致传
感聚合层的彻底损坏。
4.3 恢复处理
置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器，通过
如下处理程序，可使其恢复到校准时的状态。
在
80-90℃
(176-194℉)和< 5%RH的湿度条件下保持
24小时（烘干）；随后
在
20-30℃
(70-90℉)和>74%RH的湿度条件下保
持 48小时以上。（重新水合）
4.4 温度影响
气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。因
此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同
一温度下工作。
如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路
板，在安装时应尽可能将
SHTxx远离电子元件，
并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。
为降低热传导，
汤炳正
SHT1x与印刷电路板其它部分的
铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝
隙 ( 参见图 13 )。
4.5 隔膜
采用隔膜可防止灰尘进入以保护传感器同时会减
少化学蒸汽的浓度。为获得最佳的响应时间，隔
膜后面的空气体积应减至最小。对于
SHT1X封装
系列，盛世瑞恩推荐使
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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