Σε αυτό το εδάφιο θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά των αισθητήρων DHT11 και DHT22 με τους οποίους μετράμε την σχετική υγρασία και την θερμοκρασία οι οποίοι κατασκευάζονται από την εταιρία AOSONG. Αυτοί οι αισθητήρες είναι καλιμπραρισμένοι από την γραμμή παραγωγής και δεν χρειάζονται εξωτερικά εξαρτήματα για να λειτουργήσουν.
Η απόλυτη υγρασία είναι η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα εκφρασμένων σε gr/cm3, ενώ η σχετική υγρασία είναι το ποσοστό της πραγματικής ποσότητας υδρατμών στον αέρα προς την μέγιστη ποσότητα υδρατμών που μπορεί να υπάρξει στον αέρα.
Οι αισθητήρες DHT11 και DHT22 φαίνονται σχεδόν οι ίδιοι, αλλά με διαφορετικό χρώμα, όμως έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Ο DHT22 κοστίζει περισσότερο και επομένως έχει καλύτερα χαρακτηριστικά. Η θερμοκρασιακή περιοχή που μπορεί να μετρήσει ο DHT22 είναι από -40οC εως +125οC με ακρίβεια ±0,5οC, ενώ ο DHT11 έχει θερμοκρασιακή περιοχή 0οC έως 50οC με ακρίβεια ±2οC. Επίσης ο DHT22 έχει καλύτερη περιοχή μέτρησης υγρασίας από 0 έως 100% με ακρίβεια 2 – 5% ενώ ο DHT11 έχει περιοχή μέτρησης υγρασίας από 20 έως 80% με 5% ακρίβεια.
Αν και ο DHT22 έχει καλύτερα χαρακτηριστικά, ο αισθητήρας DHT11 έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, μικρότερου μεγέθους και μεγαλύτερου ρυθμού δειγματοληψίας, π.χ. στον DHT11 ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι μια ανά δευτερόλεπτο (1Ηz) , ενώ στον DHT22 ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι μια ανά δυο δευτερόλεπτα (0,5Hz).
Τα κοινά τους χαρακτηριστικά είναι ότι έχουν την ίδια τάση τροφοδοσίας κυμαίνεται από 3 έως 5V και τραβούν το ίδιο ρεύμα στα 2,5mA. Επίσης είναι εναλλάξιμοι που σημαίνει ότι σε ένα πρότζεκτ μπορείς να αντικαταστήσεις τον ένα αισθητήρα στον άλλο με μικρή τροποποίηση του κώδικα.
Εσωτερική κατασκευή των αισθητήρων DHT11 και DHT22
Εάν ανοίξεις ένα DHT11 ή DHT22 θα δεις ότι περιέχει δυο αισθητήρες, το στοιχείο μέτρησης της υγρασίας και το θερμίστορ NTC για την μέτρηση της θερμοκρασίας.
Ο αισθητήρας της υγρασίας αποτελείται από δυο ηλεκτρόδια με ένα υπόστρωμα συγκράτησης της υγρασίας μεταξύ τους. Ο αισθητήρας μετρά την αντίσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων που η τιμή της εξαρτάται από την υγρασία του αέρα.
Το θερμίστορ είναι ένα εξάρτημα στο οποίο η αντίσταση του αλλάζει με τη μεταβολή της θερμοκρασίας και παρουσιάζει μεταβολή 100Ω περίπου ανά βαθμό Κελσίου. Ο όρος «NTC» σημαίνει “Negative Temperature Coefficient» δηλαδή η αντίσταση ελαττώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Διάταξη ακροδεκτών των DHT11 και DHT22
Οι αισθητήρες DHT11 και DHT22 μπορούν εύκολα να συνδεθούν μιας που έχουν 4 πινς
Vcc : τροφοδοτεί τον αισθητήρα με τάση. Αν και η τάση λειτουργίας κυμαίνεται μεταξύ 3,3V έως 5V, η τάση τροφοδοσίας 5V συνίσταται. Με τροφοδοσία τάσης 5V στον αισθητήρα επιτρέπει την απομακρυσμένη σύνδεση του αισθητήρα έως και 20 μέτρα από τον μικροελεγκτή, ενώ με τάση τροφοδοσίας 3,3V αυτή η απόσταση είναι μικρότερη από 1 μέτρο.
Data : χρησιμοποιείται για την μεταφορά δεδομένων μεταξύ του αισθητήρα και του μικροελεγκτή.
NC : Δεν συνδέεται πουθενά.
GND : συνδέεται στην τάση 0V (ground) του τροφοδοτικού.